2017-2018学年人教A版高中数学必修1课时作业:作业24 2.1.2-3对数与对数运算(第3课时) Word版含解析
(人教A版)高中数学必修一(全套)课时练习+单元测试卷全集

_________________________________ 课时目标1 .通灯实何了餌集合由含义,并拿捏隼合中元素的三个待性2.代会元素与集含间的小房关系'・3.记住常用威毕的表示符号节圭应用.识记强化1.集合:杷一些元素组成的总体叫做生含.2.元素与集合美系如果2是塁含A中旳元素,就说a匡干隼合A,记作• a C A” ;如果a不是A中由元素. 就说a不屋干集合A.记作“ a?A* .3.常用故集及表示符号非但整荣隼(自然歌单刖:正整教笙N•或N + :撃数单Z:有理数隼Q:买故单R.慄时作业(时间:45今钾,满分:90分)・g7二ef叶 昧R £注巨加標K teS Z M H X Eg ?-+x不左MW屯团・N W X貝「0 联曲芯般IH E厚s女雌芸W血6R槌至畑扇IE长S X 5:N U L^ENUX犀rl]・8,0 3ss」Z W IL +%N S K困&)tL咨Z K豪fr d如盼£蜃度蠢呼E板弓人敏,吟IF E 二 E sul s芟二•联曲 .0In n r担二技叶基(・N U s -+\ R怅报丘丑O 如畔枷(mW号z a?- 赦味S E卜亠-ffl d 血衅海三亩tt Z •咨• w ・市垣旺・L(金巴林・卡S照,一a ・字£ e執Igl k t 皺炉妊・HO 唄程2帆 VN%fc 早 *-嶼州二4—c N %E - N e■瀏泪 Y f -1O 禅地z・D g oZI ・[D L•< ( )呻芒la M皖£E叔味薑・標沢。
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高中数学(人教版A版必修一)配套课时作业:第一章 集合与函数的概念 1.3习题课 Word版含解析

§1.3 习题课课时目标 1.加深对函数的基本性质的理解.2.培养综合运用函数的基本性质解题的能力.1.若函数y =(2k +1)x +b 在R 上是减函数,则( ) A .k >12B .k <12C .k >-12D .k <-122.定义在R 上的函数f (x )对任意两个不相等的实数a ,b ,总有f (a )-f (b )a -b >0成立,则必有( ) A .函数f (x )先增后减 B .函数f (x )先减后增 C .f (x )在R 上是增函数 D .f (x )在R 上是减函数3.已知函数f (x )在(-∞,+∞)上是增函数,a ,b ∈R ,且a +b >0,则有( ) A .f (a )+f (b )>-f (a )-f (b ) B .f (a )+f (b )<-f (a )-f (b ) C .f (a )+f (b )>f (-a )+f (-b ) D .f (a )+f (b )<f (-a )+f (-b )4.函数f (x )的图象如图所示,则最大、最小值分别为( )A .f (32),f (-32)B .f (0),f (32)C .f (0),f (-32) D .f (0),f (3)5.已知f (x )=ax 2+bx +3a +b 是偶函数,定义域为[a -1,2a ],则a =________,b =________.6.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧12x -1, x ≥0,1x ,x <0,若f (a )>a ,则实数a 的取值范围是______________.一、选择题1.设f (x )是定义在R 上的偶函数,且在(-∞,0)上是增函数,已知x 1>0,x 2<0,且f (x 1)<f (x 2),那么一定有( ) A .x 1+x 2<0B .x 1+x 2>0C .f (-x 1)>f (-x 2)D .f (-x 1)·f (-x 2)<0 2.下列判断:①如果一个函数的定义域关于坐标原点对称,那么这个函数为偶函数; ②对于定义域为实数集R 的任何奇函数f (x )都有f (x )·f (-x )≤0; ③解析式中含自变量的偶次幂而不含常数项的函数必是偶函数; ④既是奇函数又是偶函数的函数存在且唯一. 其中正确的序号为( ) A .②③④B .①③C .②D .④3.定义两种运算:a ⊕b =ab ,a ⊗b =a 2+b 2,则函数f (x )=2⊕x(x ⊗2)-2为( )A .奇函数B .偶函数C .既不是奇函数也不是偶函数D .既是奇函数也是偶函数4.用min{a,b}表示a,b两数中的最小值,若函数f(x)=min{|x|,|x+t|}的图象关于直线x=-12对称,则t的值为()A.-2B.2C.-1D.15.如果奇函数f(x)在区间[1,5]上是减函数,且最小值为3,那么f(x)在区间[-5,-1]上是()A.增函数且最小值为3B.增函数且最大值为3C.减函数且最小值为-3D.减函数且最大值为-36.若f(x)是偶函数,且当x∈[0,+∞)时,f(x)=x-1,则f(x-1)<0的解集是()A.(-1,0) B.(-∞,0)∪(1,2)C.(1,2) D.(0,2)二、填空题7.若函数f(x)=-x+abx+1为区间[-1,1]上的奇函数,则它在这一区间上的最大值为____.8.已知函数f(x)是定义域为R的奇函数,且当x>0时,f(x)=2x-3,则f(-2)+f(0)=________.9.函数f(x)=x2+2x+a,若对任意x∈[1,+∞),f(x)>0恒成立,则实数a的取值范围是________.三、解答题10.已知奇函数f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),且f(x)在(0,+∞)上是增函数,f(1)=0.(1)求证:函数f(x)在(-∞,0)上是增函数;(2)解关于x的不等式f(x)<0.11.已知f(x)=x2+ax+bx,x∈(0,+∞).(1)若b≥1,求证:函数f(x)在(0,1)上是减函数;(2)是否存在实数a,b,使f(x)同时满足下列两个条件:①在(0,1)上是减函数,(1,+∞)上是增函数;②f(x)的最小值是3.若存在,求出a,b的值;若不存在,请说明理由.能力提升12.设函数f(x)=1-1x+1,x∈[0,+∞)(1)用单调性的定义证明f(x)在定义域上是增函数;(2)设g(x)=f(1+x)-f(x),判断g(x)在[0,+∞)上的单调性(不用证明),并由此说明f(x)的增长是越来越快还是越来越慢?13.如图,有一块半径为2的半圆形纸片,计划剪裁成等腰梯形ABCD的形状,它的下底AB是⊙O的直径,上底CD的端点在圆周上,设CD=2x,梯形ABCD 的周长为y.(1)求出y关于x的函数f(x)的解析式;(2)求y的最大值,并指出相应的x值.1.函数单调性的判定方法 (1)定义法.(2)直接法:运用已知的结论,直接判断函数的单调性,如一次函数,二次函数,反比例函数;还可以根据f (x ),g (x )的单调性判断-f (x ),1f (x ),f (x )+g (x )的单调性等.(3)图象法:根据函数的图象判断函数的单调性. 2.二次函数在闭区间上的最值对于二次函数f (x )=a (x -h )2+k (a >0)在区间[m ,n ]上最值问题,有以下结论: (1)若h ∈[m ,n ],则y min =f (h )=k ,y max =max{f (m ),f (n )}; (2)若h ∉[m ,n ],则y min =min{f (m ),f (n )}, y max =max{f (m ),f (n )}(a <0时可仿此讨论). 3.函数奇偶性与单调性的差异.函数的奇偶性是相对于函数的定义域来说的,这一点与研究函数的单调性不同,从这个意义上说,函数的单调性是函数的“局部”性质,而奇偶性是函数的“整体”性质,只是对函数定义域内的每一个值x ,都有f (-x )=-f (x )[或f (-x )=f (x )],才能说f (x )是奇函数(或偶函数).§1.3 习题课双基演练1.D [由已知,令2k +1<0,解得k <-12.] 2.C [由f (a )-f (b )a -b >0,知f (a )-f (b )与a -b 同号,由增函数的定义知选C.]3.C [∵a +b >0,∴a >-b ,b >-a .由函数的单调性可知,f (a )>f (-b ),f (b )>f (-a ). 两式相加得C 正确.]4.C[由图象可知,当x=0时,f(x)取得最大值;当x=-32时,f(x)取得最小值.故选C.]5.130解析偶函数定义域关于原点对称,∴a-1+2a=0.∴a=1 3.∴f(x)=13x2+bx+1+b.又∵f(x)是偶函数,∴b=0. 6.(-∞,-1)解析若a≥0,则12a-1>a,解得a<-2,∴a∈∅;若a<0,则1a>a,解得a<-1或a>1,∴a<-1.综上,a∈(-∞,-1).作业设计1.B[由已知得f(x1)=f(-x1),且-x1<0,x2<0,而函数f(x)在(-∞,0)上是增函数,因此由f(x1)<f(x2),则f(-x1)<f(x2)得-x1<x2,x1+x2>0.故选B.]2.C[判断①,一个函数的定义域关于坐标原点对称,是这个函数具有奇偶性的前提条件,但并非充分条件,故①错误.判断②正确,由函数是奇函数,知f(-x)=-f(x),特别地当x=0时,f(0)=0,所以f(x)·f(-x)=-[f(x)]2≤0.判断③,如f(x)=x2,x∈[0,1],定义域不关于坐标原点对称,即存在1∈[0,1],而-1 [0,1];又如f(x)=x2+x,x∈[-1,1],有f(x)≠f(-x).故③错误.判断④,由于f(x)=0,x∈[-a,a],根据确定一个函数的两要素知,a取不同的实数时,得到不同的函数.故④错误.综上可知,选C.]3.A[f(x)=2xx2+2,f(-x)=-f(x),选A.] 4.D[当t>0时f(x)的图象如图所示(实线)对称轴为x=-t2,则t2=12,∴t=1.]5.D[当-5≤x≤-1时1≤-x≤5,∴f(-x)≥3,即-f(x)≥3.从而f(x)≤-3,又奇函数在原点两侧的对称区间上单调性相同,故f(x)在[-5,-1]上是减函数.故选D.]6.D[依题意,因为f(x)是偶函数,所以f(x-1)<0化为f(|x-1|)<0,又x∈[0,+∞)时,f(x)=x-1,所以|x-1|-1<0,即|x-1|<1,解得0<x<2,故选D.]7.1解析f(x)为[-1,1]上的奇函数,且在x=0处有定义,所以f(0)=0,故a=0.又f(-1)=-f(1),所以--1-b+1=1b+1,故b=0,于是f(x)=-x.函数f(x)=-x在区间[-1,1]上为减函数,当x取区间左端点的值时,函数取得最大值1. 8.-1解析∵f(-0)=-f(0),∴f(0)=0,且f(2)=22-3=1.∴f(-2)=-f(2)=-1,∴f(-2)+f(0)=-1.9.a>-3解析∵f(x)=x2+2x+a=(x+1)2+a-1,∴[1,+∞)为f(x)的增区间,要使f(x)在[1,+∞)上恒有f(x)>0,则f(1)>0,即3+a>0,∴a>-3.10.(1)证明设x1<x2<0,则-x1>-x2>0.∵f(x)在(0,+∞)上是增函数,∴f(-x1)>f(-x2).∵f(x)是奇函数,∴f(-x1)=-f(x1),f(-x2)=-f(x2),∴-f(x1)>-f(x2),即f(x1)<f(x2).∴函数f(x)在(-∞,0)上是增函数.(2)解若x>0,则f(x)<f(1),∴x<1,∴0<x<1;若x<0,则f(x)<f(-1),∴x<-1.∴关于x的不等式f(x)<0的解集为(-∞,-1)∪(0,1).11.(1)证明设0<x1<x2<1,则x1x2>0,x1-x2<0.又b>1,且0<x1<x2<1,∴x1x2-b<0.∵f(x1)-f(x2)=(x1-x2)(x1x2-b)x1x2>0,∴f(x1)>f(x2),所以函数f(x)在(0,1)上是减函数.(2)解设0<x1<x2<1,则f(x1)-f(x2)=(x1-x2)(x1x2-b)x1x2由函数f(x)在(0,1)上是减函数,知x1x2-b<0恒成立,则b≥1. 设1<x1<x2,同理可得b≤1,故b=1.x∈(0,+∞)时,通过图象可知f(x)min=f(1)=a+2=3.故a=1.12.(1)证明设x1>x2≥0,f(x1)-f(x2)=(1-1x1+1)-(1-1x2+1)=x1-x2(x1+1)(x2+1).由x1>x2≥0⇒x1-x2>0,(x1+1)(x2+1)>0,得f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2).所以f(x)在定义域上是增函数.(2)解g(x)=f(x+1)-f(x)=1(x+1)(x+2),g(x)在[0,+∞)上是减函数,自变量每增加1,f(x)的增加值越来越小,所以f(x)的增长是越来越慢.13.解(1)作OH,DN分别垂直DC,AB交于H,N,连结OD.由圆的性质,H是中点,设OH=h,h=OD2-DH2=4-x2.又在直角△AND中,AD=AN2+DN2=(2-x)2+(4-x2)=8-4x=22-x,所以y=f(x)=AB+2AD+DC=4+2x+42-x,其定义域是(0,2).(2)令t=2-x,则t∈(0,2),且x=2-t2,所以y=4+2·(2-t2)+4t=-2(t-1)2+10,当t=1,即x=1时,y的最大值是10.。
高中数学人教版A版必修一课时作业及解析:第一章1-2函数及其表示

高中数学人教版A版必修一第一章集合与函数概念§1.2函数及其表示1.2.1 函数的概念课时目标 1.理解函数的概念,明确函数的三要素.2.能正确使用区间表示数集,表示简单函数的定义域、值域.3.会求一些简单函数的定义域、值域.1.函数(1)设A、B是非空的数集,如果按照某种确定的__________,使对于集合A中的____________,在集合B中都有________________和它对应,那么就称f:________为从集合A到集合B的一个函数,记作__________________.其中x 叫做________,x的取值范围A叫做函数的________,与x的值相对应的y值叫做________,函数值的集合{f(x)|x∈A}叫做函数的________.(2)值域是集合B的________.2.区间(1)设a,b是两个实数,且a<b,规定:①满足不等式__________的实数x的集合叫做闭区间,表示为________;②满足不等式__________的实数x的集合叫做开区间,表示为________;③满足不等式________或________的实数x的集合叫做半开半闭区间,分别表示为______________.(2)实数集R可以用区间表示为__________,“∞”读作“无穷大”,“+∞”读作“__________”,“-∞”读作“________”.我们把满足x≥a,x>a,x≤b,x<b的实数x的集合分别表示为________,________,________,______.一、选择题1.对于函数y=f(x),以下说法正确的有()①y 是x 的函数②对于不同的x ,y 的值也不同③f (a )表示当x =a 时函数f (x )的值,是一个常量 ④f (x )一定可以用一个具体的式子表示出来 A .1个B .2个 C .3个D .4个2.设集合M ={x |0≤x ≤2},N ={y |0≤y ≤2},那么下面的4个图形中,能表示集合M 到集合N 的函数关系的有( )A .①②③④B .①②③C .②③D .②3.下列各组函数中,表示同一个函数的是( ) A .y =x -1和y =x 2-1x +1B .y =x 0和y =1C .f (x )=x 2和g (x )=(x +1)2D .f (x )=(x )2x 和g (x )=x(x )24.若一系列函数的解析式相同,值域相同,但定义域不同,则称这些函数为“孪生函数”,那么函数解析式为y =2x 2-1,值域为{1,7}的“孪生函数”共有( )A .10个B .9个C .8个D .4个 5.函数y =1-x +x 的定义域为( )A .{x |x ≤1}B .{x |x ≥0}C .{x |x ≥1或x ≤0}D .{x |0≤x ≤1} 6.函数y =x +1的值域为( ) A .[-1,+∞) B .[0,+∞) C .(-∞,0] D .(-∞,-1]二、填空题7.已知两个函数f (x )和g (x )的定义域和值域都是{1,2,3},其定义如下表:8.如果函数f (x )满足:对任意实数a ,b 都有f (a +b )=f (a )f (b ),且f (1)=1,则f (2)f (1)+f (3)f (2)+f (4)f (3)+f (5)f (4)+…+f (2011)f (2010)=________. 9.已知函数f (x )=2x -3,x ∈{x ∈N |1≤x ≤5},则函数f (x )的值域为______________.10.若函数f (x )的定义域是[0,1],则函数f (2x )+f (x +23)的定义域为________. 三、解答题11.已知函数f (1-x1+x )=x ,求f (2)的值.能力提升12.如图,该曲线表示一人骑自行车离家的距离与时间的关系.骑车者9时离开家,15时回家.根据这个曲线图,请你回答下列问题:(1)最初到达离家最远的地方是什么时间?离家多远?(2)何时开始第一次休息?休息多长时间?(3)第一次休息时,离家多远?(4)11∶00到12∶00他骑了多少千米?(5)他在9∶00~10∶00和10∶00~10∶30的平均速度分别是多少?(6)他在哪段时间里停止前进并休息用午餐?13.如图,某灌溉渠的横断面是等腰梯形,底宽为2m,渠深为1.8m,斜坡的倾斜角是45°.(临界状态不考虑)(1)试将横断面中水的面积A(m2)表示成水深h(m)的函数;(2)确定函数的定义域和值域;(3)画出函数的图象.1.函数的判定判定一个对应关系是否为函数,关键是看对于数集A 中的任一个值,按照对应关系所对应数集B 中的值是否唯一确定,如果唯一确定,就是一个函数,否则就不是一个函数.2.由函数式求函数值,及由函数值求x ,只要认清楚对应关系,然后对号入座就可以解决问题.3.求函数定义域的原则:①当f (x )以表格形式给出时,其定义域指表格中的x 的集合;②当f (x )以图象形式给出时,由图象范围决定;③当f (x )以解析式给出时,其定义域由使解析式有意义的x 的集合构成;④在实际问题中,函数的定义域由实际问题的意义确定.§1.2 函数及其表示 1.2.1 函数的概念知识梳理1.(1)对应关系f 任意一个数x 唯一确定的数f (x ) A →B y =f (x ),x ∈A 自变量 定义域 函数值 值域 (2)子集2.(1)①a ≤x ≤b [a ,b ] ②a <x <b (a ,b ) ③a ≤x <b a <x ≤b [a ,b ),(a ,b ] (2)(-∞,+∞) 正无穷大 负无穷大 [a ,+∞) (a ,+∞) (-∞,b ] (-∞,b ) 作业设计1.B [①、③正确;②不对,如f (x )=x 2,当x =±1时y =1;④不对,f (x )不一定可以用一个具体的式子表示出来,如南极上空臭氧空洞的面积随时间的变化情况就不能用一个具体的式子来表示.]2.C [①的定义域不是集合M ;②能;③能;④与函数的定义矛盾.故选C.] 3.D [A 中的函数定义域不同;B 中y =x 0的x 不能取0;C 中两函数的对应关系不同,故选D.]4.B [由2x 2-1=1,2x 2-1=7得x 的值为1,-1,2,-2,定义域为两个元素的集合有4个,定义域为3个元素的集合有4个,定义域为4个元素的集合有1个,因此共有9个“孪生函数”.]5.D [由题意可知⎩⎨⎧1-x ≥0,x ≥0,解得0≤x ≤1.]6.B 7.3 2 1解析 g [f (1)]=g (2)=3,g [f (2)]=g (3)=2, g [f (3)]=g (1)=1. 8.2010解析 由f (a +b )=f (a )f (b ),令b =1,∵f (1)=1, ∴f (a +1)=f (a ),即f (a +1)f (a )=1,由a 是任意实数,所以当a 取1,2,3,…,2010时,得f (2)f (1)=f (3)f (2)=…=f (2011)f (2010)=1.故答案为2010. 9.{-1,1,3,5,7}解析 ∵x =1,2,3,4,5,∴f (x )=2x -3=-1,1,3,5,7. 10.[0,13]解析 由⎩⎪⎨⎪⎧0≤2x ≤1,0≤x +23≤1,得⎩⎪⎨⎪⎧0≤x ≤12,-23≤x ≤13,即x ∈[0,13].11.解 由1-x 1+x=2,解得x =-13,所以f (2)=-13.12.解 (1)最初到达离家最远的地方的时间是12时,离家30千米. (2)10∶30开始第一次休息,休息了半小时. (3)第一次休息时,离家17千米. (4)11∶00至12∶00他骑了13千米.(5)9∶00~10∶00的平均速度是10千米/时;10∶00~10∶30的平均速度是14千米/时.(6)从12时到13时停止前进,并休息用午餐较为符合实际情形.13.解 (1)由已知,横断面为等腰梯形,下底为2m ,上底为(2+2h )m ,高为h m ,∴水的面积A=[2+(2+2h)]h2=h2+2h(m2).(2)定义域为{h|0<h<1.8}.值域由二次函数A=h2+2h(0<h<1.8)求得.由函数A=h2+2h=(h+1)2-1的图象可知,在区间(0,1.8)上函数值随自变量的增大而增大,∴0<A<6.84.故值域为{A|0<A<6.84}.(3)由于A=(h+1)2-1,对称轴为直线h=-1,顶点坐标为(-1,-1),且图象过(0,0)和(-2,0)两点,又考虑到0<h<1.8,∴A=h2+2h的图象仅是抛物线的一部分,如下图所示.1.2.2 函数的表示法 第1课时 函数的表示法课时目标 1.掌握函数的三种表示方法——解析法、图象法、列表法.2.在实际情境中,会根据不同的需要选择恰当方法表示函数.函数的三种表示法(1)解析法——用____________表示两个变量之间的对应关系; (2)图象法——用______表示两个变量之间的对应关系; (3)列表法——列出______来表示两个变量之间的对应关系.一、选择题1.一个面积为100cm 2的等腰梯形,上底长为x cm ,下底长为上底长的3倍,则把它的高y 表示成x 的函数为( ) A .y =50x (x >0) B .y =100x (x >0)C .y =50x (x >0)D .y =100x (x >0)2.一水池有2个进水口,1个出水口,进出水速度如图甲、乙所示.某天0点到6点,该水池的蓄水量如图丙所示.(至少打开一个水口)给出以下3个论断:①0点到3点只进水不出水;②3点到4点不进水只出水;③4点到6点不进水不出水.则正确论断的个数是( ) A .0B .1C .2D .33.如果f (1x )=x1-x,则当x ≠0时,f (x )等于( )A.1xB.1x -1C.11-xD.1x-1 4.已知f (x )=2x +3,g (x +2)=f (x ),则g (x )等于( )A .2x +1B .2x -1C .2x -3D .2x +75.若g (x )=1-2x ,f [g (x )]=1-x 2x 2,则f (12)的值为( ) A .1B .15C .4D .306.在函数y =|x |(x ∈[-1,1])的图象上有一点P (t ,|t |),此函数与x 轴、直线x =-1及x =t 围成图形(如图阴影部分)的面积为S ,则S 与t 的函数关系图可表示为( )二、填空题7.一个弹簧不挂物体时长12cm ,挂上物体后会伸长,伸长的长度与所挂物体的质量成正比例.如果挂上3kg 物体后弹簧总长是13.5cm ,则弹簧总长y (cm)与所挂物体质量x (kg)之间的函数关系式为________________________________________________________________________.8.已知函数y =f (x )满足f (x )=2f (1x )+x ,则f (x )的解析式为____________. 9.已知f (x )是一次函数,若f (f (x ))=4x +8,则f (x )的解析式为__________________.三、解答题10.已知二次函数f (x )满足f (0)=f (4),且f (x )=0的两根平方和为10,图象过(0,3)点,求f (x )的解析式.11.画出函数f (x )=-x 2+2x +3的图象,并根据图象回答下列问题: (1)比较f (0)、f (1)、f (3)的大小;(2)若x 1<x 2<1,比较f (x 1)与f (x 2)的大小; (3)求函数f (x )的值域.能力提升12.某学校要召开学生代表大会,规定各班每10人推选一名代表,当各班人数除以10的余数大于..6·时再增选一名代表.那么,各班可推选代表人数y 与该班人数x 之间的函数关系用取整函数y =[x ]([x ]表示不大于x 的最大整数)可以表示为( )A .y =[x10] B .y =[x +310]C .y =[x +410]D .y =[x +510]13.设f (x )是R 上的函数,且满足f (0)=1,并且对任意实数x ,y ,有f (x -y )=f (x )-y (2x -y +1),求f (x )的解析式.1.如何作函数的图象一般地,作函数图象主要有三步:列表、描点、连线.作图象时一般应先确定函数的定义域,再在定义域内化简函数解析式(可能有的要表示为分段函数),再列表描出图象,并在画图象的同时注意一些关键点,如与坐标轴的交点、分段函数的区间端点等. 2.如何求函数的解析式求函数的解析式的关键是理解对应关系f 的本质与特点(对应关系就是对自变量进行对应处理的操作方法,与用什么字母表示无关),应用适当的方法,注意有的函数要注明定义域.主要方法有:代入法、待定系数法、换元法、解方程组法(消元法).1.2.2 函数的表示法 第1课时 函数的表示法知识梳理(1)数学表达式 (2)图象 (3)表格 作业设计1.C [由x +3x2·y =100,得2xy =100.∴y =50x (x >0).]2.B [由题意可知在0点到3点这段时间,每小时进水量为2,即2个进水口同时进水且不出水,所以①正确;从丙图可知3点到4点水量减少了1,所以应该是有一个进水口进水,同时出水口也出水,故②错;当两个进水口同时进水,出水口也同时出水时,水量保持不变,也可由题干中的“至少打开一个水口”知③错.]3.B [令1x =t ,则x =1t ,代入f (1x )=x1-x,则有f (t )=1t 1-1t=1t -1,故选B.] 4.B [由已知得:g (x +2)=2x +3,令t =x +2,则x =t -2,代入g (x +2)=2x +3,则有g (t )=2(t -2)+3=2t -1,故选B.]5.B [令1-2x =12,则x =14,∴f (12)=1-(14)2(14)2=15.] 6.B [当t <0时,S =12-t 22,所以图象是开口向下的抛物线,顶点坐标是(0,12);当t >0时,S =12+t 22,开口是向上的抛物线,顶点坐标是(0,12).所以B 满足要求.]7.y =12x +12解析 设所求函数解析式为y =kx +12,把x =3,y =13.5代入,得13.5=3k+12,k =12.所以所求的函数解析式为y =12x +12.8.f (x )=-x 2+23x (x ≠0)解析 ∵f (x )=2f (1x )+x ,①∴将x 换成1x ,得f (1x )=2f (x )+1x .②由①②消去f (1x ),得f (x )=-23x -x3,即f (x )=-x 2+23x (x ≠0).9.f (x )=2x +83或f (x )=-2x -8 解析 设f (x )=ax +b (a ≠0), 则f (f (x ))=f (ax +b )=a 2x +ab +b .∴⎩⎨⎧a 2=4ab +b =8,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2b =83或⎩⎨⎧a =-2b =-8.10.解 设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0).由f (0)=f (4)知⎩⎨⎧f (0)=c ,f (4)=16a +4b +c ,f (0)=f (4),得4a +b =0.① 又图象过(0,3)点, 所以c =3.②设f (x )=0的两实根为x 1,x 2,则x 1+x 2=-b a ,x 1·x 2=ca . 所以x 21+x 22=(x 1+x 2)2-2x 1x 2=(-b a)2-2·c a=10.即b 2-2ac =10a 2.③由①②③得a =1,b =-4,c =3.所以f (x )=x 2-4x +3.11.解 因为函数f (x )=-x 2+2x +3的定义域为R ,列表:x … -2 -1 0 1 2 3 4 … y … -5 0 3 4 3 0 -5 …连线,描点,得函数图象如图:(1)根据图象,容易发现f (0)=3,f (1)=4,f (3)=0, 所以f (3)<f (0)<f (1).(2)根据图象,容易发现当x 1<x 2<1时,有f (x 1)<f (x 2). (3)根据图象,可以看出函数的图象是以(1,4)为顶点,开口向下的抛物线,因此,函数的值域为(-∞,4].12.B [方法一 特殊取值法,若x =56,y =5,排除C 、D ,若x =57,y =6,排除A ,所以选B.方法二 设x =10m +α(0≤α≤9),0≤α≤6时, [x +310]=[m +α+310]=m =[x 10],当6<α≤9时,[x +310]=[m +α+310]=m +1=[x10]+1, 所以选B.]13.解 因为对任意实数x ,y ,有 f (x -y )=f (x )-y (2x -y +1), 所以令y =x ,有f (0)=f (x )-x (2x -x +1),即f (0)=f (x )-x (x +1).又f (0)=1, ∴f (x )=x (x +1)+1=x 2+x +1.第2课时分段函数及映射课时目标 1.了解分段函数的概念,会画分段函数的图象,并能解决相关问题.2.了解映射的概念.1.分段函数(1)分段函数就是在函数定义域内,对于自变量x的不同取值范围,有着不同的____________的函数.(2)分段函数是一个函数,其定义域、值域分别是各段函数的定义域、值域的______;各段函数的定义域的交集是空集.(3)作分段函数图象时,应_____________________________________.2.映射的概念设A、B是两个非空的集合,如果按某一个确定的对应关系f,使对于集合A 中的任意一个元素x,在集合B中____________确定的元素y与之对应,那么就称对应f:A→B为从集合A到集合B的__________.一、选择题1.已知,则f(3)为()A.2B.3C.4D.52.下列集合A到集合B的对应中,构成映射的是()3.一旅社有100间相同的客房,经过一段时间的经营实践,发现每间客房每天的定价与住房率有如下关系:A.100元B.90元C.80元D.60元4.已知函数,使函数值为5的x的值是()A.-2B.2或-5 2C.2或-2D.2或-2或-5 25.某单位为鼓励职工节约用水,作出了如下规定:每位职工每月用水不超过10立方米的,按每立方米m元收费;用水超过10立方米的,超过部分按每立方米2m元收费.某职工某月缴水费16m元,则该职工这个月实际用水为() A.13立方米B.14立方米C.18立方米D.26立方米6.已知集合P={x|0≤x≤4},Q={y|0≤y≤2},下列不能表示从P到Q的映射的是()A.f:x→y=12x B.f:x→y=13xC.f:x→y=23x D.f:x→y=x二、填空题7.已知,则f(7)=____________.8.设则f {f [f (-34)]}的值为________,f (x )的定义域是______________.9.已知函数f (x )的图象如下图所示,则f (x )的解析式是__________________.三、解答题 10.已知,(1)画出f (x )的图象; (2)求f (x )的定义域和值域.11.如图,动点P从边长为4的正方形ABCD的顶点B开始,顺次经C、D、A绕周界运动,用x表示点P的行程,y表示△APB的面积,求函数y=f(x)的解析式.能力提升12.设f:x→x2是集合A到集合B的映射,如果B={1,2},则A∩B一定是() A.∅B.∅或{1}C.{1}D.∅13.在交通拥挤及事故多发地段,为了确保交通安全,规定在此地段内,车距d是车速v(公里/小时)的平方与车身长S(米)的积的正比例函数,且最小车距不得小于车身长的一半.现假定车速为50公里/小时,车距恰好等于车身长,试写出d关于v的函数关系式(其中S为常数).1.全方位认识分段函数(1)分段函数是一个函数而非几个函数.分段函数的定义域是各段上“定义域”的并集,其值域是各段上“值域”的并集.(2)分段函数的图象应分段来作,特别注意各段的自变量取区间端点处时函数的取值情况,以决定这些点的实虚情况.2.对映射认识的拓展映射f:A→B,可理解为以下三点:(1)A中每个元素在B中必有唯一的元素与之对应;(2)对A中不同的元素,在B中可以有相同的元素与之对应;(3)A中元素与B中元素的对应关系,可以是:一对一、多对一,但不能一对多.3.函数与映射的关系映射f:A→B,其中A、B是两个“非空集合”;而函数y=f(x),x∈A为“非空的实数集”,其值域也是实数集,于是,函数是数集到数集的映射.由此可知,映射是函数的推广,函数是一种特殊的映射.第2课时 分段函数及映射知识梳理1.(1)对应关系 (2)并集 (3)分别作出每一段的图象 2.都有唯一 一个映射 作业设计 1.A [∵3<6,∴f (3)=f (3+2)=f (5)=f (5+2)=f (7)=7-5=2.] 2.D3.C [不同的房价对应着不同的住房率,也对应着不同的收入,因此求出4个不同房价对应的收入,然后找出最大值对应的房价即可.] 4.A [若x 2+1=5,则x 2=4,又∵x ≤0,∴x =-2, 若-2x =5,则x =-52,与x >0矛盾,故选A.]5.A [该单位职工每月应缴水费y 与实际用水量x 满足的关系式为y =⎩⎨⎧mx , 0≤x ≤10,2mx -10m ,x >10. 由y =16m ,可知x >10.令2mx -10m =16m ,解得x =13(立方米).]6.C [如果从P 到Q 能表示一个映射,根据映射的定义,对P 中的任一元素,按照对应关系f 在Q 中有唯一元素和它对应,选项C 中,当x =4时,y =23×4=83∉Q ,故选C.] 7.6解析 ∵7<9,∴f (7)=f [f (7+4)]=f [f (11)]=f (11-3)=f (8). 又∵8<9,∴f (8)=f [f (12)]=f (9)=9-3=6. 即f (7)=6.8.32 {x |x ≥-1且x ≠0}解析 ∵-1<-34<0,∴f (-34)=2×(-34)+2=12.而0<12<2,∴f (12)=-12×12=-14.∵-1<-14<0,∴f (-14)=2×(-14)+2=32.因此f {f [f (-34)]}=32.函数f (x )的定义域为{x |-1≤x <0}∪{x |0<x <2}∪{x |x ≥2}={x |x ≥-1且x ≠0}.9.f (x )=⎩⎨⎧ x +1, -1≤x <0,-x ,0≤x ≤1解析 由图可知,图象是由两条线段组成,当-1≤x <0时,设f (x )=ax +b ,将(-1,0),(0,1)代入解析式,则⎩⎨⎧ -a +b =0,b =1.∴⎩⎨⎧a =1,b =1.当0<x <1时,设f (x )=kx ,将(1,-1)代入,则k =-1. 10.解 (1)利用描点法,作出f (x )的图象,如图所示.(2)由条件知,函数f (x )的定义域为R .由图象知,当-1≤x ≤1时,f (x )=x 2的值域为[0,1],当x >1或x <-1时,f (x )=1,所以f (x )的值域为[0,1].11.解 当点P 在BC 上运动,即0≤x ≤4时,y =12×4x =2x ;当点P 在CD 上运动,即4<x ≤8时,y =12×4×4=8;当点P 在DA 上运动,即8<x ≤12时,y =12×4×(12-x )=24-2x .综上可知,f (x )=⎩⎨⎧ 2x , 0≤x ≤4,8,4<x ≤8,24-2x ,8<x ≤12.12.B [由题意可知,集合A 中可能含有的元素为:当x 2=1时,x =1,-1;当x 2=2时,x =2,- 2. 所以集合A 可为含有一个、二个、三个、四个元素的集合.无论含有几个元素,A ∩B =∅或{1}.故选B.]13.解 根据题意可得d =k v 2S .∵v =50时,d =S ,代入d =k v 2S 中,解得k =12500.∴d =12500v 2S .当d =S 2时,可解得v =25 2.∴d =⎩⎪⎨⎪⎧ S 2 (0≤v <252)12500v 2S (v ≥252).§1.2习题课课时目标 1.加深对函数概念的理解,加深对映射概念的了解.2.在实际情境中,会根据不同的需要选择恰当的方法(如图象法、列表法、解析法)表示函数.3.通过具体实例,理解简单的分段函数,并能简单应用.1.下列图形中,不可能作为函数y=f(x)图象的是()2.已知函数f:A→B(A、B为非空数集),定义域为M,值域为N,则A、B、M、N的关系是()A.M=A,N=B B.M⊆A,N=BC.M=A,N⊆B D.M⊆A,N⊆B3.函数y=f(x)的图象与直线x=a的交点()A.必有一个B.一个或两个C.至多一个D.可能两个以上4.已知函数,若f(a)=3,则a的值为()A.3B.- 3C.±3D.以上均不对5.若f(x)的定义域为[-1,4],则f(x2)的定义域为()A.[-1,2]B.[-2,2]C.[0,2]D.[-2,0]6.函数y=xkx2+kx+1的定义域为R,则实数k的取值范围为() A.k<0或k>4B.0≤k<4C.0<k<4D.k≥4或k≤0一、选择题1.函数f (x )=xx 2+1,则f (1x )等于( )A .f (x )B .-f (x )C.1f (x )D.1f (-x )2.已知f (x 2-1)的定义域为[-3,3],则f (x )的定义域为( )A .[-2,2]B .[0,2]C .[-1,2]D .[-3,3]3.已知集合A ={a ,b },B ={0,1},则下列对应不是从A 到B 的映射的是()4.与y =|x |为相等函数的是( )A .y =(x )2B .y =x 2C .D .y =3x 35.函数y =2x +1x -3的值域为( )A .(-∞,43)∪(43,+∞)B .(-∞,2)∪(2,+∞)C .RD .(-∞,23)∪(43,+∞)6.若集合A ={x |y =x -1},B ={y |y =x 2+2},则A ∩B 等于( )A .[1,+∞)B .(1,+∞)C .[2,+∞)D .(0,+∞)二、填空题7.设集合A=B={(x,y)|x∈R,y∈R},点(x,y)在映射f:A→B的作用下对应的点是(x-y,x+y),则B中点(3,2)对应的A中点的坐标为____________.8.已知f(x+1)=x+2x,则f(x)的解析式为___________________________________.9.已知函数,则f(f(-2))=______________________________.三、解答题10.若3f(x-1)+2f(1-x)=2x,求f(x).11.已知,若f(1)+f(a+1)=5,求a的值.能力提升12.已知函数f(x)的定义域为[0,1],则函数f(x-a)+f(x+a)(0<a<12)的定义域为()A.∅B.[a,1-a] C.[-a,1+a]D.[0,1]13.已知函数(1)求f(-3),f[f(-3)];(2)画出y=f(x)的图象;(3)若f(a)=12,求a的值.1.函数的定义域、对应关系以及值域是构成函数的三个要素.事实上,如果函数的定义域和对应关系确定了,那么函数的值域也就确定了.两个函数是否相同,只与函数的定义域和对应关系有关,而与函数用什么字母表示无关.求函数定义域时,要注意分式的字母不能为零;偶次根式内的被开方式子必须大于或等于零.2.函数图象是描述函数两个变量之间关系的一种重要方法,它能够直观形象地表示自变量、函数值的变化趋势.函数的图象可以是直线、光滑的曲线,也可以是一些孤立的点、线段或几段曲线等.3.函数的表示方法有列举法、解析法、图象法三种.根据解析式画函数的图象时,要注意定义域对函数图象的制约作用.函数的图象既是研究函数性质的工具,又是数形结合方法的基础.§1.2习题课双基演练1.C[C选项中,当x取小于0的一个值时,有两个y值与之对应,不符合函数的定义.]2.C[值域N应为集合B的子集,即N⊆B,而不一定有N=B.]3.C[当a属于f(x)的定义域内时,有一个交点,否则无交点.]4.A[当a≤-1时,有a+2=3,即a=1,与a≤-1矛盾;当-1<a<2时,有a2=3,∴a=3,a=-3(舍去);当a≥2时,有2a=3,∴a=32与a≥2矛盾.综上可知a = 3.]5.B [由-1≤x 2≤4,得x 2≤4,∴-2≤x ≤2,故选B.]6.B [由题意,知kx 2+kx +1≠0对任意实数x 恒成立,当k =0时,1≠0恒成立,∴k =0符合题意.当k ≠0时,Δ=k 2-4k <0,解得0<k <4,综上,知0≤k <4.]作业设计1.A [f (1x )=1x 1x 2+1=x 1+x 2=f (x ).] 2.C [∵x ∈[-3,3],∴0≤x 2≤3,∴-1≤x 2-1≤2,∴f (x )的定义域为[-1,2].]3.C [C 选项中,和a 相对应的有两个元素0和1,不符合映射的定义.故答案为C.]4.B [A 中的函数定义域与y =|x |不同;C 中的函数定义域不含有x =0,而y =|x |中含有x =0,D 中的函数与y =|x |的对应关系不同,B 正确.]5.B [用分离常数法.y =2(x -3)+7x -3=2+7x -3. ∵7x -3≠0,∴y ≠2.] 6.C [化简集合A ,B ,则得A =[1,+∞),B =[2,+∞).∴A ∩B =[2,+∞).]7.(52,-12)解析 由题意⎩⎨⎧ x -y =3x +y =2,∴⎩⎪⎨⎪⎧ x =52y =-12.8.f (x )=x 2-1(x ≥1)解析 ∵f (x +1)=x +2x=(x )2+2x +1-1=(x +1)2-1,∴f (x )=x 2-1. 由于x +1≥1,所以f (x )=x 2-1(x ≥1).9.4解析 ∵-2<0,∴f (-2)=(-2)2=4,又∵4≥0,∴f (4)=4,∴f (f (-2))=4.10.解 令t =x -1,则1-x =-t ,原式变为3f (t )+2f (-t )=2(t +1),①以-t 代t ,原式变为3f (-t )+2f (t )=2(1-t ),②由①②消去f (-t ),得f (t )=2t +25. 即f (x )=2x +25.11.解 f (1)=1×(1+4)=5,∵f (1)+f (a +1)=5,∴f (a +1)=0.当a +1≥0,即a ≥-1时,有(a +1)(a +5)=0,∴a =-1或a =-5(舍去).当a +1<0,即a <-1时,有(a +1)(a -3)=0,无解.综上可知a =-1.12.B [由已知,得⎩⎨⎧ 0≤x +a ≤1,0≤x -a ≤1⇒⎩⎨⎧-a ≤x ≤1-a ,a ≤x ≤1+a . 又∵0<a <12,∴a ≤x ≤1-a ,故选B.]13.解 (1)∵x ≤-1时,f (x )=x +5,∴f (-3)=-3+5=2,∴f [f (-3)]=f (2)=2×2=4.(2)函数图象如右图所示.(3)当a ≤-1时,f (a )=a +5=12,a =-92≤-1; 当-1<a <1时,f (a )=a 2=12,a =±22∈(-1,1); 当a ≥1时,f (a )=2a =12,a =14∉[1,+∞),舍去. 故a 的值为-92或±22.。
人教A版高中数学第一册(必修1)课时作业3:§2.2 第2课时 基本不等式的应用练习题

第2课时 基本不等式的应用1.已知x >0,则9x +x 的最小值为( )A .6B .5C .4D .3 『答 案』 A『解 析』 ∵x >0,∴9x+x ≥2x ·9x=6, 当且仅当x =9x ,即x =3时,等号成立.2.已知x >-2,则x +1x +2的最小值为( )A .-12B .-1C .2D .0『答 案』 D『解 析』 ∵x >-2,∴x +2>0, ∴x +1x +2=x +2+1x +2-2≥2-2=0,当且仅当x =-1时,等号成立.3.若正实数a ,b 满足a +b =2,则ab 的最大值为( ) A .1B .22C .2D .4 『答 案』 A『解 析』 由基本不等式得,ab ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22=1,当且仅当a =b =1时,等号成立. 4.(多选)设y =x +1x -2,则( )A .当x >0时,y 有最小值0B .当x >0时,y 有最大值0C .当x <0时,y 有最大值-4D .当x <0时,y 有最小值-4 『答 案』 AC『解 析』 当x >0时,y =x +1x -2≥2x ·1x-2 =2-2=0,当且仅当x =1x,即x =1时,等号成立,故A 正确,B 错误;当x <0时,y =-⎣⎢⎡⎦⎥⎤(-x )+1(-x )-2≤-2-2=-4,当且仅当-x =1-x,即x =-1时,等号成立,故C 正确,D 错误.5.已知x >0,y >0,且x +y =8,则(1+x )(1+y )的最大值为( ) A .16B .25C .9D .36 『答 案』 B『解 析』 (1+x )(1+y )≤⎣⎢⎡⎦⎥⎤(1+x )+(1+y )22=⎣⎢⎡⎦⎥⎤2+(x +y )22=⎝ ⎛⎭⎪⎫2+822=25, 当且仅当1+x =1+y ,即x =y =4时,等号成立. 6.已知a >0,b >0,则1a +1b +2ab 的最小值是________.『答 案』 4『解 析』 ∵a >0,b >0, ∴1a +1b+2ab ≥21ab+2ab ≥41ab·ab =4,当且仅当a =b =1时,等号成立. 7.若正数m ,n 满足2m +n =1,则1m +1n 的最小值为________.『答 案』 3+2 2 『解 析』 ∵2m +n =1, 则1m +1n =⎝⎛⎭⎫1m +1n (2m +n ) =3+2m n +n m ≥3+22,当且仅当n =2m ,即m =1-22,n =2-1时,等号成立,即最小值为3+2 2.8.要制作一个容积为4m 3,高为1m 的无盖长方体容器.已知该容器的底面造价是每平方米20元,侧面造价是每平方米10元,则该容器的最低总造价是________元. 『答 案』 160『解 析』 设底面矩形的一边长为x ,由容器的容积为4m 3,高为1m ,得另一边长为4x m.记容器的总造价为y 元,则y =4×20+2⎝⎛⎭⎫x +4x ×1×10=80+20⎝⎛⎭⎫x +4x ≥80+20×2x ·4x=160, 当且仅当x =4x ,即x =2时,等号成立.因此当x =2时,y 取得最小值160, 即容器的最低总造价为160元. 9.(1)已知x <3,求4x -3+x 的最大值;(2)已知x ,y 是正实数,且x +y =4,求1x +3y 的最小值.解 (1)∵x <3,∴x -3<0, ∴4x -3+x =4x -3+(x -3)+3 =-⎣⎢⎡⎦⎥⎤43-x +(3-x )+3≤-243-x·(3-x )+3=-1, 当且仅当43-x =3-x ,即x =1时,等号成立,∴4x -3+x 的最大值为-1. (2)∵x ,y 是正实数,x +y =4, ∴1x +3y =⎝⎛⎭⎫1x +3y ·x +y4=14⎝⎛⎭⎫4+y x +3x y ≥1+234=1+32, 当且仅当y x =3xy,即x =2(3-1),y =2(3-3)时等号成立.故1x +3y 的最小值为1+32. 10.某农业科研单位打算开发一个生态渔业养殖项目,准备购置一块1800平方米的矩形地块,中间挖三个矩形池塘养鱼,挖出的泥土堆在池塘四周形成基围(阴影部分所示)种植桑树,鱼塘周围的基围宽均为2米,如图所示,池塘所占面积为S 平方米,其中a ∶b =1∶2.(1)试用x ,y 表示S ;(2)若要使S 最大,则x ,y 的值分别为多少? 解 (1)由题意得,xy =1 800,b =2a , 则y =a +b +6=3a +6,S =a (x -4)+b (x -6)=a (x -4)+2a (x -6)=(3x -16)a =(3x -16)×y -63=xy -6x -163y +32=1832-6x -163y ,其中6<x <300,6<y <300.(2)由(1)可知,6<x <300,6<y <300,xy =1 800, 6x +163y ≥26x ·163y =26×16×600=480,当且仅当6x =163y 时等号成立,∴S =1 832-6x -163y ≤1 832-480=1 352,此时9x =8y ,xy =1 800,解得x =40,y =45, 即x 为40,y 为45.11.设自变量x 对应的因变量为y ,在满足对任意的x ,不等式y ≤M 都成立的所有常数M 中,将M 的最小值叫做y 的上确界.若a ,b 为正实数,且a +b =1,则-12a -2b 的上确界为( )A .-92B.92C.14D .-4『答 案』 A『解 析』 因为a ,b 为正实数,且a +b =1, 所以12a +2b =⎝⎛⎭⎫12a +2b ×(a +b )=52+⎝⎛⎭⎫b 2a +2a b ≥52+2b 2a ×2a b =92, 当且仅当b =2a ,即a =13,b =23时,等号成立,因此有-12a -2b ≤-92,即-12a -2b 的上确界为-92.12.(多选)一个矩形的周长为l ,面积为S ,则下列四组数对中,可作为数对(S ,l )的有( ) A .(1,4) B .(6,8) C .(7,12) D.⎝⎛⎭⎫3,12 『答 案』 AC『解 析』 设矩形的长和宽分别为x ,y , 则x +y =12l ,S =xy .由xy ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫x +y 22知,S ≤l 216,故AC 成立.13.已知x >-1,则(x +10)(x +2)x +1的最小值为________.『答 案』 16『解 析』 (x +10)(x +2)x +1=(x +1+9)(x +1+1)x +1=(x +1)2+10(x +1)+9x +1=(x +1)+9x +1+10,∵x >-1,∴x +1>0,∴(x +1)+9x +1+10≥29+10=16.当且仅当x +1=9x +1,即x =2时,等号成立.14.若对∀x >-1,不等式x +1x +1-1≥a 恒成立,则实数a 的取值范围是________.『答 案』 a ≤0『解 析』 因为x >-1,所以x +1>0, 则x +1x +1-1=x +1+1x +1-2 ≥2(x +1)×1x +1-2=2-2=0,当且仅当x +1=1x +1,即x =0时等号成立,由题意可得a ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x +1-1min =0,即a ≤0.15.若不等式ax 2+1x 2+1≥2-3a 3(a >0)恒成立,则实数a 的取值范围是________.『答 案』 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ⎪⎪a ≥19 『解 析』 原不等式可转化为a (x 2+1)+1x 2+1≥23,又a >0,则a (x 2+1)+1x 2+1≥2a (x 2+1)·1x 2+1=2a ,当且仅当a (x 2+1)=1x 2+1, 即a =1(x 2+1)2时,等号成立,则根据恒成立的意义可知2a ≥23,解得a ≥19.16.某厂家拟在2020年举行某产品的促销活动,经调查,该产品的年销售量(即该产品的年产量)x (单位:万件)与年促销费用m (m ≥0)(单位:万元)满足x =3-km +1(k 为常数),如果不举行促销活动,该产品的年销量是1万件.已知2020年生产该产品的固定投入为8万元,每生产1万件该产品需要再投入16万元,厂家将每件产品的销售价格定为每件产品年平均成本的1.5倍(产品成本包括固定投入和再投入两部分资金,不包括促销费用).那么该厂家2020年的促销费用为多少万元时,厂家的利润最大?最大利润为多少?解 设2020年该产品利润为y , 由题意,可知当m =0时,x =1, ∴1=3-k ,解得k =2,∴x =3-2m +1,又每件产品的销售价格为1.5×8+16xx 元,∴y =x ⎝ ⎛⎭⎪⎫1.5×8+16x x -(8+16x +m )=4+8x -m =4+8⎝ ⎛⎭⎪⎫3-2m +1-m =-⎣⎢⎡⎦⎥⎤16m +1+(m +1)+29,∵m ≥0,16m +1+(m +1)≥216=8,当且仅当16m +1=m +1,即m =3时,等号成立,∴y ≤-8+29=21,∴y max =21.故该厂家2020年的促销费用为3万元时,厂家的利润最大,最大利润为21万元.。
(人教A版)高中数学选修1-2(全册)课时同步练习汇总

(人教A版)高中数学选修1-2(全册)课时同步练习汇总[课时作业][A组基础巩固]1.观察下列各式:72=49,73=343,74=2401,…,则72 015的末两位数字为()A.01B.43C.07 D.49解析:因为71=7,72=49,73=343,74=2 401,75=16 807,76=117 649,…,所以这些数的末两位数字呈周期性出现,且周期T=4.又2 015=4×503+3,所以72 015的末两位数字与73的末两位数字相同,为43.答案:B2.下面几种推理是合情推理的是()①由圆的性质类比出球的有关性质;②由直角三角形、等腰三角形、等边三角形的内角和是180°,归纳出所有三角形的内角和都是180°;③张军某次考试成绩是100分,由此推出全班同学的成绩都是100分;④三角形内角和是180°,四边形内角和是360°,五边形内角和是540°,由此得凸多边形内角和是(n-2)·180°.A.①②B.①③C.①②④D.②④解析:①是类比推理;②是归纳推理;④是归纳推理.所以①、②、④是合情推理.答案:C3.已知{b n }为等比数列,b 5=2,则b 1b 2b 3…b 9=29.若{a n }为等差数列,a 5=2,则{a n }的类似结论为( ) A .a 1a 2a 3…a 9=29 B .a 1+a 2+…+a 9=29 C .a 1a 2…a 9=2×9D .a 1+a 2+…+a 9=2×9解析:等比数列中积――→类比等差数列中的和 ∴a 1+a 2+…+a 9=2×9. 答案:D4.定义A *B ,B *C ,C *D ,D *B 依次对应4个图形:那么4个图表中,可以表示A *D ,A *C 的分别是( ) A .(1),(2)B .(1),(3)C .(2),(4)D .(1),(4)解析:由①②③④可归纳得出:符号“*”表示图形的叠加,字母A 代表竖线,字母B 代表大矩形,字母C 代表横线,字母D 代表小矩形,∴A *D 是(2),A *C 是(4). 答案:C5.n 个连续自然数按规律排列下表:根据规律,从2 015到2 017箭头的方向依次为( ) A .↓→ B .→↑ C .↑→D .→↓解析:观察特例的规律知:位置相同的数字都是以4为公差的等差数列,由可知从2015到2 017为→↓,故应选D. 答案:D6.把1,3,6,10,15,21,…这些数叫作三角形数,这是因为个数等于这些数目的点可以分别排成一个正三角形(如图),试求第七个三角形数是________.解析:观察知第n 个三角形数为1+2+3+…+n =n (n +1)2,∴第7个三角形数为7×(7+1)2=28.答案:287.在平面上,若两个正三角形的边长比为1∶2.则它们的面积比为1∶4.类似地,在空间中,若两个正四面体的棱长比为1∶2,则它们的体积比为________.解析:V 1V 2=13S 1h 113S 2h 2=S 1S 2·h 1h 2=14×12=18.答案:1∶88.设函数f (x )=xx +2(x >0),观察:f 1(x )=f (x )=x x +2, f 2(x )=f (f 1(x ))=x3x +4, f 3(x )=f (f 2(x ))=x7x +8, f 4(x )=f (f 3(x ))=x15x +16,……根据以上事实,由归纳推理可得:当n ∈N *且n ≥2时,f n (x )=f (f n -1(x ))=________. 解析:根据题意知,分子都是x ,分母中的常数项依次是2,4,8,16,…可知f n (x )的分母中常数项为2n ,分母中x 的系数为2n -1,故f n (x )=x(2n -1)x +2n .答案:x(2n -1)x +2n9.在平面几何里,有勾股定理:“设△ABC 的两边AB ,AC 互相垂直,则AB 2+AC 2=BC 2”,拓展到空间,类比平面几何的勾股定理,研究三棱锥的侧面积与底面积间的关系, 给出正确结论.解析:由平面直角三角形类比空间三棱锥由边垂直――→类比侧面垂直.直角三角形的“直角边长、斜边长”类比“三棱锥的侧面积、底面积”,因此类比的结论是:“设三棱锥A -BCD 的三个侧面ABC 、ACD 、ABD 两两相互垂直,则S 2△ABC +S 2△ACD +S 2△ADB =S 2△BCD ”.10.已知数列{a n }的第1项a 1=1,且a n +1=a n1+a n (n =1,2,…),试归纳出这个数列的通项公式.解析:当n =1时,a 1=1 当n =2时,a 2=11+1=12; 当n =3时,a 3=121+12=13;当n =4时,a 4=131+13=14. 观察可得,数列的前4项都等于相应序号的倒数,由此猜想,这个数列的通项公式为:a n =1n(n =1,2,…). [B 组 能力提升]1.已知数列{a n }满足a n +1=a n -a n -1(n ≥2),a 1=a ,a 2=b ,设S n =a 1+a 2+…+a n ,则下列结论正确的是( ) A .a 100=-a ,S 100=2b -a B .a 100=-b ,S 100=2b -a C . a 100=-b ,S 100=b -a D .a 100=-a ,S 100=b -a解析:∵a 1=a ,a 2=b ,a 3=b -a ,a 4=-a ,a 5=-b ,a 6=a -b . 且a 7=a 6-a 5=a ,a 8=b ,…,∴数列{a n }具有周期性,周期为6,且S 6=0 则a 100=a 4=-a ,S 100=S 4=2b -a . 答案:A2.类比平面内正三角形的“三边相等,三内角相等”的性质,可推知正四面体的下列性质,你认为比较恰当的是( )①各棱长相等,同一顶点上的任意两条棱的夹角相等; ②各个面是全等的正三角形,相邻的两个面所成的二面角相等; ③各个面是全等的正三角形,同一顶点上的任意两条棱的夹角相等; ④各棱长相等,相邻的两个面所成的二面角相等. A .①④ B .①② C .①③D .③④解析:类比推理的原则是:类比前后保持类比规则的一致性,而③④违背了这一原则,只有①②符合. 答案:B3.已知x >0,由不等式x +1x≥2x ·1x =2,x +4x 2=x 2+x 2+4x 2≥33x 2·x 2·4x 2=3,…我们可以得出推广结论:x +axn ≥n +1(n ∈N *),则a =________.解析:由观察可得:x +a x n =n x xx n n n ++个式子+axn ≥(n +1)·n +1x n ·x n ·…x n ·a x n =(n +1)·n +1a n n =n +1,则a =n n . 答案:n n4.已知经过计算和验证有下列正确的不等式:3+17<210,7.5+12.5<210,8+2+12-2<210,根据以上不等式的规律,请写出一个对正实数m ,n 都成立的条件不等式________.解析:观察所给不等式可以发现:不等式左边两个根式的被开方数的和等于20,不等式的右边都是210,因此对正实数m ,n 都成立的条件不等式是:若m ,n ∈R +,则当m +n =20时,有m +n <210.答案:若m ,n ∈R +,则当m +n =20时,有m +n <210 5.观察下列等式:①sin 210°+cos 240°+sin 10°cos 40°=34;②sin 26°+cos 236°+sin 6°cos 36°=34.由上面两题的结构规律,你能否提出一个猜想? 并证明你的猜想.解析:由①②知,两角相差30°,运算结果为34,猜想:sin 2α+cos 2(α+30°)+sin αcos(α+30°)=34.证明:左边=1-cos 2α2+1+cos (2α+60°)2+sin αcos(α+30°)=1-cos 2α2+cos 2αcos 60°-sin 2αsin 60°2+sin α⎝⎛⎭⎫32cos α-sin α2 =1-12cos 2α+14cos 2α-34sin 2α+34sin 2α-1-cos 2α4=34=右边故sin 2α+cos 2(α+30°)+sin αcos(α+30°)=34.6.已知椭圆具有以下性质:若M 、N 是椭圆C 上关于原点对称的两个点,点P 是椭圆上任意一点,若直线PM 、PN 的斜率都存在,并记为k PM 、k PN ,那么k PM 与k PN 之积是与点P 的位置无关的定值.试对双曲线x 2a 2-y 2b2=1写出具有类似的性质,并加以证明.解析:类似的性质为:若M 、N 是双曲线x 2a 2-y 2b 2=1上关于原点对称的两个点,点P 是双曲线上任意一点,若直线PM 、PN 的斜率都存在,并记为k PM 、k PN ,那么k PM 与k PN 之积是与点P 的位置无关的定值.证明如下:设点M 、P 的坐标为(m ,n )、(x ,y ),则 N (-m ,-n ).∵点M (m ,n )在已知双曲线上, ∴n 2=b 2a 2m 2-b 2.同理y 2=b 2a2x 2-b 2. 则k PM ·k PN =y -n x -m ·y +n x +m =y 2-n 2x 2-m 2=b 2a 2·x 2-m 2x 2-m 2=b 2a 2(定值).[课时作业] [A 组 基础巩固]1.正弦函数是奇函数,f (x )=sin(x 2+1)是正弦函数,因此f (x )=sin(x 2+1)是奇函数.以上推理( )A .结论正确B .大前提不正确C .小前提不正确D .全不正确解析:函数f (x )=sin(x 2+1)不是正弦函数,故小前提不正确. 答案:C2.已知△ABC 中,∠A =30°,∠B =60°,求证a <b .证明:∵∠A =30°,∠B =60°,∴∠A <∠B ,∴a <b ,画线部分是演绎推理的( ) A .大前提 B .小前提 C .结论D .三段论解析:结合三段论的特征可知,该证明过程省略了大前提“在同一个三角形中大角对大边”,因此画线部分是演绎推理的小前提. 答案:B3.“因为四边形ABCD 是矩形,所以四边形ABCD 的对角线相等”,补充以上推理的大前提是( )A .正方形都是对角线相等的四边形B .矩形都是对角线相等的四边形C .等腰梯形都是对角线相等的四边形D .矩形都是对边平行且相等的四边形 答案:B4.下面几种推理过程是演绎推理的是( )A .两条直线平行,同旁内角互补,如果∠A 与∠B 是两条平行直线的同旁内角,则∠A +∠B =180°B .某校高三1班有55人,2班有54人,3班有52人,由此得高三所有班人数超过50人C .由三角形的性质,推测四面体的性质D .在数列{a n }中,a 1=1,a n =12⎝⎛⎭⎫a n -1+1a n -1(n ≥2),由此归纳出a n 的通项公式 解析:B 、C 、D 是合情推理,A 为演绎推理. 答案:A5.《论语·学路》篇中说:“名不正,则言不顺;言不顺,则事不成;事不成,则礼乐不兴;礼乐不兴,则刑罚不中;刑罚不中,则民无所措手足;所以,名不正,则民无所措手足.”上述推理用的是( ) A .类比推理 B .归纳推理 C .演绎推理D .一次三段论解析:这是一个复合三段论,从“名不正”推出“民无所措手足”,连续运用五次三段论,属演绎推理形式. 答案:C6.下面几种推理:①两条直线平行,同旁内角互补,如果∠A 与∠B 是两条平行直线的同旁内角,则∠A +∠B =180°;②某校高三(1)班有55人,(2)班有54人,(3)班有52人,由此得高三所有班人数超过50人; ③由平面三角形的性质,推测空间四面体的性质;④在数列{a n }中,a 1=1,a n =12(a n -1+1a n -1)(n ≥2),由此归纳出{a n }的通项公式其中是演绎推理的是________.解析:①是三段论,②④是归纳推理,③是类比推理. 答案:①7.若不等式ax 2+2ax +2<0的解集为空集,则实数a 的取值范围为________. 解析:①a =0时,有2<0,显然此不等式解集为∅.②a ≠0时需有⎩⎪⎨⎪⎧ a >0,Δ≤0,⇒⎩⎪⎨⎪⎧ a >0,4a 2-8a ≤0,⇒⎩⎪⎨⎪⎧a >0,0≤a ≤2,所以0<a ≤2.综上可知实数a 的取值范围是[0,2]. 答案:[0,2]8.求函数y =log 2x -2的定义域时,第一步推理中大前提是a 有意义时,a ≥0,小前提是log 2x -2有意义,结论是________.解析:由三段论方法知应为log2x-2≥0.答案:log2x-2≥09.如图所示,D,E,F分别是BC,CA,AB上的点,∠BFD=∠A,DE∥F A,求证:ED =AF.证明:同位角相等,两条直线平行,大前提∠BFD与∠A是同位角,且∠BFD=∠A,小前提所以DF∥EA.结论两组对边分别平行的四边形是平行四边形,大前提DE∥F A,且DF∥EA,小前提所以四边形AFDE为平行四边形.结论平行四边形的对边相等,大前提ED和AF为平行四边形的一组对边,小前提所以ED=AF.结论10.f(x)是定义在(0,+∞)上的非负可导函数,且满足xf′(x)+f(x)<0.对任意正数a,b,若a<b,求证:af(b)<bf(a).证明:构造函数F(x)=xf(x),则F′(x)=xf′(x)+f(x).由题设条件知F (x)=xf(x)在(0,+∞)上单调递减.若0<a<b,则F(a)>F(b),即af(a)>bf(b).又f(x)是定义在(0,+∞)上的非负可导函数,∴af(a)<bf(a),且bf(b)>af(b).所以bf(a)>af(b).[B组能力提升]1.设a >0,b >0,a +b ≥2ab ,大前提 x +1x≥2x ·1x,小前提 所以x +1x≥2.结论以上推理过程中的错误为( ) A .大前提 B .小前提 C .结论D .无错误解析:小前提中“x >0”条件不一定成立,不满足利用基本不等式的条件. 答案:B2.已知函数f (x )=|sin x |的图象与直线y =kx (k >0)有且仅有三个交点,交点的横坐标的最大值为α,令A =12sin2α,B =1+α24α,则( )A .A >B B .A <BC .A =BD .A 与B 的大小不确定解析:作y =kx 及f (x )=|sin x |的图象依题意,设y =kx 与y =f (x )相切于点M 设M (α,|sin α|),α∈(π,32π).由导数的几何意义,f ′(α)=|sin α|α,则-cos α=-sin αα,∴α=tan α. 由A =12sin 2α=sin 2α+cos 2α4sin αcos α=tan 2α+14tan α∴A =1+α24α=B .答案:C3.由“(a 2+a +1)x >3,得x >3a 2+a +1”的推理过程中,其大前提是________.解析:写成三段论的形式:不等式两边同除以一个正数,不等号方向不变大前提 (a 2+a +1)x >3,a 2+a +1>0小前提 x >3a 2+a +1结论 答案:不等式两边同除以一个正数,不等号方向不变.4.已知函数f (x )满足:f (1)=14,4f (x )f (y )=f (x +y )+f (x -y )(x ,y ∈R),则f (2 016)=________.解析:令y =1得4f (x )·f (1)=f (x +1)+f (x -1),即f (x )=f (x +1)+f (x -1)① 令x 取x +1则f (x +1)=f (x +2)+f (x )②由①②得f (x )=f (x +2)+f (x )+f (x -1),即f (x -1)=-f (x +2) ∴f (x )=-f (x +3), ∴f (x +3)=-f (x +6),∴f (x )=f (x +6),即f (x )周期为6, ∴f (2 016)=f (6×336+0)=f (0)对4f (x )f (y )=f (x +y )+f (x -y ),令x =1,y =0,得4f (1)f (0)=2f (1), ∴f (0)=12,即f (2 016)=12.答案:125.已知y =f (x )在(0,+∞)上有意义,单调递增,且满足f (2)=1,f (xy )=f (x )+f (y ), (1)求证:f (x 2)=2f (x ). (2)求f (1)的值.(3)若f (x )+f (x +3)≤2,求x 的取值范围. 证明:(1)∵f (xy )=f (x )+f (y ),x 、y ∈(0,+∞). ∴f (x 2)=f (x ·x )=f (x )+f (x )=2f (x ). (2)令x =1,则f (1)=2f (1)∴f (1)=0. (3)∵f (x )+f (x +3)=f [x (x +3)],且f (4)=2. 又f (x )在(0,+∞)上单调递增.所以⎩⎪⎨⎪⎧x >0,x +3>0,x (x +3)≤4,解得0<x ≤1.6.在数列{a n }中,a 1=2,a n +1=4a n -3n +1,n ∈N *. (1)证明数列{a n -n }是等比数列.(2)求数列{a n }的前n 项和S n .(3)证明不等式S n +1≤4S n ,对任意n ∈N *皆成立. 证明:(1)∵a n +1=4a n -3n +1 ∴a n +1-(n +1)=4a n -4n ,n ∈N *. 又a 1-1=1所以数列{a n -n }是首项为1,公比为4的等比数列. (2)由(1)可知,a n -n =4n -1,于是a n =4n -1+n 故S n =4n -13+n (n +1)2.(3)S n +1-4S n =4n +1-13+(n +1)(n +2)2-4⎣⎡⎦⎤4n -13+n (n +1)2. =-12(3n 2+n -4)=-12(3n +4)(n -1)≤0,故S n +1≤4S n 对任意n ∈N *恒成立.[课时作业] [A 组 基础巩固]1.在证明命题“对于任意角θ,cos 4θ-sin 4θ=cos2θ”的过程:“cos 4θ-sin 4θ=(cos 2θ+sin 2θ)(cos 2θ-sin 2θ)=cos 2θ-sin 2θ=cos 2θ”中应用了( ) A .分析法 B .综合法C .分析法和综合法综合使用D .间接证法 答案:B2.已知函数f (x )=lg 1-x 1+x ,若f (a )=b ,则f (-a )等于( )A .bB .-b C.1bD .-1b解析:f (x )定义域为(-1,1),f (-a )=lg 1+a 1-a =lg(1-a 1+a )-1=-lg 1-a1+a =-f (a )=-b .答案:B3.分析法又叫执果索因法,若使用分析法证明:设a >b >c ,且a +b +c =0,求证:b 2-ac <3a ,则证明的依据应是( ) A .a -b >0B .a -c >0C .(a -b )(a -c )>0D .(a -b )(a -c )<0解析:b 2-ac <3a ⇔b 2-ac <3a 2⇔(a +c )2-ac <3a 2⇔(a -c )·(2a +c )>0⇔(a -c )(a -b )>0. 答案:C4.在不等边△ABC 中,a 为最大边,要想得到 A 为钝角的结论,对三边a ,b ,c 应满足的条件,判断正确的是( ) A .a 2<b 2+c 2 B .a 2=b 2+c 2 C .a 2>b 2+c 2D .a 2≤b 2+c 2解析:要想得到A 为钝角,只需cos A <0,因为cos A =b 2+c 2-a 22bc ,所以只需b 2+c 2-a 2<0,即b 2+c 2<a 2. 答案:C5.设a =lg 2+lg 5,b =e x (x <0),则a 与b 大小关系为( ) A .a >b B .a <b C .a =bD .a ≤b解析:a =lg 2+lg 5=1,b =e x ,当x <0时,0<b <1. ∴a >b . 答案:A 6.已知sin x =55,x ∈(π2,3π2),则tan(x -π4)=________. 解析:∵sin x =55,x ∈(π2,3π2),∴cos x =- 45, ∴tan x =-12,∴tan(x -π4)=tan x -11+tan x =-3.答案:-37.如果a a +b b >a b +b a ,则实数a ,b 应满足的条件是________. 解析:a a +b b >a b +b a ⇔a a -a b >b a -b b ⇔a (a -b )>b (a -b )⇔(a -b )(a -b )>0 ⇔(a +b )(a -b )2>0,故只需a ≠b 且a ,b 都不小于零即可. 答案:a ≥0,b ≥0且a ≠b8.设a >0,b >0,则下面两式的大小关系为lg(1+ab )________12[lg(1+a )+lg(1+b )].解析:∵(1+ab )2-(1+a )(1+b )=1+2ab +ab -1-a -b -ab =2ab -(a +b )=-(a -b )2≤0,∴(1+ab )2≤(1+a )(1+b ),∴lg(1+ab )≤12[lg(1+a )+lg(1+b )].答案:≤9.设a ,b 大于0,且a ≠b ,求证:a 3+b 3>a 2b +ab 2. 证明:要证a 3+b 3>a 2b +ab 2成立, 即需证(a +b )(a 2-ab +b 2)>ab (a +b )成立. 又因a +b >0,故只需证a 2-ab +b 2>ab 成立, 即需证a 2-2ab +b 2>0成立, 即需证(a -b )2>0成立.而依题设a ≠b ,则(a -b )2>0显然成立. 故原不等式a 3+b 3>a 2b +ab 2成立.10.设函数f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),若函数y =f (x +1)与y =f (x )的图象关于y 轴对称,求证:函数y =f (x +12)为偶函数.证明:∵函数y =f (x )与y =f (x +1)的图象关于y 轴对称. ∴f (x +1)=f (-x ) ,则y =f (x )的图象关于x =12对称,∴-b 2a =12,∴a =-b .则f (x )=ax 2-ax +c =a (x -12)2+c -a4,∴f (x +12)=ax 2+c -a4为偶函数.[B 组 能力提升]1.设a >0,b >0,若3是3a 与3b 的等比中项,则1a +1b 的最小值为( )A .8B .4C .1D.14解析:3是3a 与3b 的等比中项⇒3a ·3b =3⇒3a +b =3⇒a +b =1,因为a >0,b >0,所以ab ≤a +b 2=12⇒ab ≤14, 所以1a +1b =a +b ab =1ab ≥114=4.答案:B2.已知直线l ,m ,平面α,β,且l ⊥α,m ⊂β,给出下列四个命题:①若α∥β,则l ⊥m ;②若l ⊥m ,则α∥β;③若α⊥β,则l ⊥m ;④若l ∥m ,则α⊥β. 其中正确命题的个数是( ) A .1 B .2 C .3D .4解析:若l ⊥α,m ⊂β,α∥β,则l ⊥β,所以l ⊥m ,①正确; 若l ⊥α,m ⊂β,l ⊥m ,α与β可能相交,②不正确; 若l ⊥α,m ⊂β,α⊥β,l 与m 可能平行或异面,③不正确; 若l ⊥α,m ⊂β,l ∥m ,则m ⊥α,所以α⊥β,④正确. 答案:B3.如图,在直四棱柱A 1B 1C 1D 1-ABCD (侧棱与底面垂直)中,当底面四边形ABCD 满足条件________时,有A 1C ⊥B 1D 1(注:填上你认为正确的一种条件即可,不必考虑所有可能的情形). 解析:要证明A 1C ⊥B 1D 1, 只需证明B 1D 1⊥平面A 1C 1C , 因为CC 1⊥B 1D 1,只要再有条件B 1D 1⊥A 1C 1,就可证明B 1D 1⊥平面A 1CC 1, 从而得B 1D 1⊥A 1C 1.答案:B 1D 1⊥A 1C 1(答案不唯一)4.如果不等式|x -a |<1成立的充分非必要条件是12<x <32,则实数a 的取值范围是________.解析:|x -a |<1⇔a -1<x <a +1,由题意知(12,32)⊆(a -1,a +1),则有⎩⎨⎧a -1≤12a +1≥32(且等号不同时成立),解得12≤a ≤32.答案:12≤a ≤325.在△ABC 中,三个内角A ,B ,C 对应的边分别为a ,b ,c ,且A ,B ,C 成等差数列,a ,b ,c 成等比数列,求证:△ABC 为等边三角形. 证明:由A ,B ,C 成等差数列,有2B =A +C . ① 因为A ,B ,C 为△ABC 的内角,所以A +B +C =π. ② 由①②,得B =π3. ③由a ,b ,c 成等比数列,有b 2=ac . ④ 由余弦定理及③,可得b 2=a 2+c 2-2ac cos B =a 2+c 2-ac . 再由④,得a 2+c 2-ac =ac , 即(a -c )2=0,因此a =c , 从而有A =C . ⑤由②③⑤,得A =B =C =π3,所以△ABC 为等边三角形.6.设数列{a n }的前n 项和为S n .已知a 1=1,2S n n =a n +1-13n 2-n -23,n ∈N *.(1)求a 2的值;(2)求数列{a n }的通项公式;(3)证明:对一切正整数n ,有1a 1+1a 2+…+1a n <74.解析:(1)依题意,2S 1=a 2-13-1-23,又S 1=a 1=1,所以a 2=4.(2)当n ≥2时,2S n =na n +1-13n 3-n 2-23n ,2S n -1=(n -1)a n -13(n -1)3-(n -1)2-23(n -1),两式相减得2a n =na n +1-(n -1)a n -13(3n 2-3n +1)-(2n -1)-23,整理得(n +1)a n =na n +1-n (n +1),即a n +1n +1-a n n=1,又a 22-a 11=1,故数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是首项为1,公差为1的等差数列,所以a nn =1+(n -1)×1=n ,所以a n =n 2.(3)证明:当n =1时,1a 1=1<74;当n =2时,1a 1+1a 2=1+14=54<74;当n ≥3时,1a n =1n 2<1(n -1)n =1n -1-1n,此时1a 1+1a 2+…+1a n =1+122+132+142+…+1n 2<1+14+⎝⎛⎭⎫12-13+⎝⎛⎭⎫13-14+…+⎝⎛⎭⎫1n -1-1n =1+14+12-1n =74-1n <74. 综上,对一切正整数n ,有1a 1+1a 2+…+1a n <74.[课时作业] [A 组 基础巩固]1.用反证法证明:“自然数a ,b ,c 中恰有一个偶数”时正确的反设为( ) A .a ,b ,c 都是偶数 B .a ,b ,c 都是奇数 C .a ,b ,c 中至少有两个偶数D .a ,b ,c 中都是奇数或至少有两个偶数解析:自然数a ,b ,c 的奇偶性共有四种情形:3个都是奇数,1个偶数2个奇数,2个偶数1个奇数,3个都是偶数,所以否定“自然数a ,b ,c 中恰有一个偶数”时正确的反设为“a ,b ,c 中都是奇数或至少有两个偶数.” 答案:D2.实数a ,b ,c 满足a +2b +c =2,则( ) A .a ,b ,c 都是正数 B .a ,b ,c 都大于1 C .a ,b ,c 都小于2D .a ,b ,c 中至少有一个不小于12解析:假设a ,b ,c 中都小于12,则a +2b +c <12+2×12+12=2,与a +2b +c =2矛盾∴a ,b ,c 中至少有一个不小于12.答案:D3.(1)已知p 3+q 3=2,求证p +q ≤2,用反证法证明时,可假设p +q ≥2,(2)已知a ,b ∈R ,|a |+|b |<1,求证方程x 2+ax +b =0的两根的绝对值都小于1.用反证法证明时可假设方程有一根x 1的绝对值大于或等于1,即假设|x 1|≥1,以下结论正确的是( ) A .(1)与(2)的假设都错误 B .(1)与(2)的假设都正确 C .(1)的假设正确;(2)的假设错误 D .(1)的假设错误;(2)的假设正确解析:(1)的假设应为p +q >2;(2)的假设正确. 答案:D4.设a ,b ,c 大于0,则3个数:a +1b ,b +1c ,c +1a 的值( )A .都大于2B .至少有一个不大于2C .都小于2D .至少有一个不小于2解析:假设a +1b ,b +1c ,c +1a都小于2则a +1b <2,b +1c <2,c +1a <2∴a +1b +b +1c +c +1a <6,①又a ,b ,c 大于0所以a +1a ≥2,b +1b ≥2,c +1c ≥2.∴a +1b +b +1c +c +1a ≥6.②故①与②式矛盾,假设不成立所以a +1b ,b +1c ,c +1a 至少有一个不小于2.答案:D5.用反证法证明命题:“三角形的内角中至少有一个不大于60°”时,假设正确的是( ) A .假设三内角都不大于60° B .假设三内角都大于60° C .假设三内角至少有一个大于60° D .假设三内角至多有两个大于60°解析:三个内角至少有一个不大于60°,即有一个、两个或三个不大于60°,其反设为都大于60°. 答案:B6.命题“任意多面体的面至少有一个是三角形或四边形或五边形”的结论的否定是________.解析:“至少有一个”的否定是“没有一个”. 答案:没有一个是三角形或四边形或五边形7.设a ,b 是两个实数,给出下列条件:①a +b =1;②a +b =2;③a +b >2;④a 2+b 2>2. 其中能推出“a ,b 中至少有一个大于1”的条件是________(填序号).解析:显然①、②不能推出,③中a +b >2能推出“a ,b 中至少有一个大于1”否则a ≤1,且b ≤1,则a +b ≤2与a +b >2矛盾.④中取a =-2,b =0,推不出. 答案:③8.用反证法证明质数有无限多个的过程如下:假设________.设全体质数为p 1,p 2,…,p n ,令p =p 1p 2…p n +1.显然,p 不含因数p 1,p 2,…,p n .故p 要么是质数,要么含有________的质因数.这表明,除质数p 1,p 2,…,p n 之外,还有质数,因此原假设不成立.于是,质数有无限多个. 解析:由反证法的步骤可得.答案:质数只有有限多个 除p 1,p 2,…,p n 之外9.用反证法证明:过已知直线a 外一点A 有且只有一条直线b 与已知直线a 平行. 证明:由两条直线平行的定义可知,过点A 至少有一条直线与直线a 平行. 假设过点A 还有一条直线b ′与已知直线a 平行,即b ∩b ′=A ,b ′∥a .因为b ∥a ,由平行公理知b ′∥b .这与假设b ∩b ′=A 矛盾,所以假设错误,原命题成立. 10.已知f (x )=a x +x -2x +1(a >1),证明方程f (x )=0没有负数根.证明:假设x 0是f (x )=0的负数根, 则x 0<0且x 0≠-1且ax 0=-x 0-2x 0+1,由0<ax 0<1⇒0<-x 0-2x 0+1<1,解之得12<x 0<2,这与x 0<0矛盾,所以假设不成立.故方程f (x )=0没有负实根.[B 组 能力提升]1.已知直线a ,b 为异面直线,直线c 平行于直线a ,那么c 与b 的位置关系为( ) A .一定是异面直线 B .一定是相交直线 C .不可能是平行直线D .不可能是相交直线解析:假设c ∥b ,而由c ∥a ,可得a ∥b ,这与a ,b 异面矛盾,故c 与b 不可能是平行直线. 答案:C2.用反证法证明命题“若a 2+b 2=0,则a ,b 全为0(a 、b 为实数)”,其反设为________. 解析:“a 、b 全为0”即是“a =0且b =0”,因此它的反设为“a ≠0或b ≠0”. 答案:a ,b 不全为03.已知数列{a n },{b n }的通项公式分别为a n =an +2,b n =bn +1(a ,b 是常数),且a >b ,那么两个数列中序号与数值均相同的项有________个.解析:假设存在序号和数值均相等的项,即存在n 使得a n =b n ,由题意a >b ,n ∈N *,则恒有an >bn ,从而an +2>bn +1恒成立,∴不存在n 使a n =b n . 答案:04.已知a ,b ,c ∈(0,1).求证:(1-a )b ,(1-b )c ,(1-c )a 不能都大于14,证明:假设(1-a )b ,(1-b )c ,(1-c )a 都大于14.因为0<a <1,0<b <1,所以1-a >0.由基本不等式(1-a )+b 2≥(1-a )b >12同理(1-b )+c 2>12,(1-c )+a 2>12以上三个不等式相加(1-a )+b 2+(1-b )+c 2+(1-c )+a 2>32,即32>32. 这是不可能的.故(1-a )b ,(1-b )c ,(1-c )a 不能都大于14.5.设{a n },{b n }是公比不相等的两个等比数列,c n =a n +b n .证明数列{c n }不是等比数列. 证明:假设数列{c n }是等比数列,则 (a n +b n )2=(a n -1+b n -1)(a n +1+b n +1).①因为{a n },{b n }是公比不相等的两个等比数列,设公比分别为p ,q ,所以a 2n =a n -1a n +1,b 2n =b n -1b n +1.代入①并整理,得 2a n b n =a n +1b n -1+a n -1b n +1 =a n b n ⎝⎛⎭⎫p q +q p , 即2=p q +q p.②当p ,q 异号时,p q +qp <0,与②相矛盾;当p ,q 同号时,由于p ≠q , 所以p q +qp >2,与②相矛盾.故数列{c n }不是等比数列.章末检测时间:120分钟 满分:150分一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.下列三句话按“三段论”模式排列顺序正确的是( ) ①y =cos x (x ∈R)是三角函数; ②三角函数是周期函数; ③y =cos x (x ∈R)是周期函数. A .①②③B .③②①C.②③①D.②①③解析:显然②是大前提,①是小前提,③是结论.答案:D2.用反证法证明命题“2+3是无理数”时,假设正确的是()A.假设2是有理数B.假设3是有理数C.假设2或3是有理数D.假设2+3是有理数解析:假设应为“2+3不是无理数”,即“2+3是有理数”.答案:D3.下列推理过程属于演绎推理的为()A.老鼠、猴子与人在身体结构上有相似之处,某医药先在猴子身上试验,试验成功后再用于人体试验B.由1=12,1+3=22,1+3+5=32……得出1+3+5+…+(2n-1)=n2C.由三角形的三条中线交于一点联想到四面体四条中线(四面体每一个顶点与对面重心的连线)交于一点D.通项公式形如a n=cq n(cq≠0)的数列{a n}为等比数列,则数列{-2n}为等比数列解析:A是类比推理,B是归纳推理,C是类比推理,D为演绎推理.答案:D4.求证:3+7<2 5.证明:因为3+7和25都是正数,所以为了证明3+7<25,只需证明(3+7)2<(25)2,展开得10+221<20,即21<5,只需证明21<25.因为21<25成立,所以不等式3+7<25成立.上述证明过程应用了()A.综合法B.分析法C.综合法、分析法配合使用D.间接证法解析:结合证明特征可知,上述证明过程用了分析法,其属于直接证明法.答案:B5.四个小动物换座位,开始是猴、兔、猫、鼠分别坐在1,2,3,4号位置上,第1次前后排动物互换位置,第2次左右列互换座位,…,这样交替进行下去,那么第2 014次互换座位后,小兔的位置对应的是()开始第1次第2次第3次A.编号1 B.编号2C.编号3 D.编号4解析:由题意得第4次互换座位后,4个小动物又回到了原座位,即每经过4次互换座位后,小动物回到原座位,所以第2 012次互换座位后的结果与最初的位置相同,故小兔坐在第3号座位上.答案:C6.我们把平面内与直线垂直的非零向量称为直线的法向量,在平面直角坐标系中,利用求动点轨迹方程的方法,可以求出过点A(-3,4),且法向量为n=(1,-2)的直线(点法式)方程为:1×(x+3)+(-2)×(y-4)=0,化简得x-2y+11=0.类比以上方法,在空间直角坐标系中,经过点A(1,2,3),且法向量为m=(-1,-2,1)的平面的方程为()A.x+2y-z-2=0 B.x-2y-z-2=0C.x+2y+z-2=0 D.x+2y+z+2=0解析:所求的平面方程为-1×(x-1)+(-2)×(y-2)+1×(z-3)=0.化简得x+2y-z-2=0.答案:A7.用反证法证明命题“若a2+b2=0,则a,b全为0(a,b∈R)”,其反设正确的是() A.a,b至少有一个不为0B .a ,b 至少有一个为0C .a ,b 全不为0D .a ,b 中只有一个为0解析:“a ,b 全为0”的反设应为“a ,b 不全为0”,即“a ,b 至少有一个不为0”. 答案:A8.用火柴棒摆“金鱼”,如图所示:按照上面的规律,第n 个“金鱼”图形需要火柴棒的根数为( ) A .6n -2 B .8n -2 C .6n +2D .8n +2解析:归纳“金鱼”图形的构成规律知,后面“金鱼”都比它前面的“金鱼”多了去掉尾巴后6根火柴组成的鱼头部分,故各“金鱼”图形所用火柴棒的根数构成一首项为8,公差是6的等差数列,通项公式为a n =6n +2. 答案:C9.设等比数列{a n }的公比q =2,前n 项和为S n ,则S 4a 2=( )A .2B .4 C.152D.172解析:在等比数列{a n }中,q =2≠1, 设首项为a 1≠0,则S 4=a 1(1-q 4)1-q =15a 1,又a 2=a 1q =2a 1, 故S 4a 2=15a 12a 1=152. 答案:C10.下列不等式中一定成立的是( ) A .lg ⎝⎛⎭⎫x 2+14>lg x (x >0) B .sin x +1sin x ≥2(x ≠k π,k ∈Z)C .x 2+1≥2|x |(x ∈R) D.1x 2+1>1(x ∈R) 解析:A 项中,因为x 2+14≥x ,所以lg ⎝⎛⎭⎫x 2+14≥lg x ; B 项中sin x +1sin x≥2只有在sin x >0时才成立;C 项中由不等式a 2+b 2≥2ab 可知成立;D 项中因为x 2+1≥1,所以0<1x 2+1≤1.答案:C二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分,把答案填在题中的横线上)11.△ABC 中,若AB =AC ,P 是△ABC 内的一点,∠APB >∠APC ,求证:∠BAP <∠CAP ,用反证法证明时的假设为________.解析:反证法对结论的否定是全面否定,∠BAP <∠CAP 的对立面是∠BAP =∠CAP 或∠BAP >∠CAP .答案:∠BAP =∠CAP 或∠BAP >∠CAP 12.2+23=2 23, 3+38=3 38, 4+415=4 415……若 6+a b=6 a b(a ,b 均为实数),猜想,a =________,b =________.解析:由前面三个等式,推测归纳被平方数的整数与分数的关系,发现规律,由三个等式知,整数和这个分数的分子相同,而分母是这个分子的平方减1,由此推测 6+ab中:a =6,b =62-1=35,即a =6,b =35. 答案:6 35 13.观察下列等式 12=1, 12-22=-3, 12-22+32=6, 12-22+32-42=-10, ……照此规律,第n 个等式可为____________.解析:观察等号左边可知,左边的项数依次加1,故第n 个等式左边有n 项,每项所含的底数也增加1,依次为1,2,3,…,n ,指数都是2,符号正负交替出现,可以用(-1)n+1表示;等号的右边数的绝对值是左边项的底数的和,故等式的右边可以表示为(-1)n +1·n (n +1)2,所以第n 个式子可为:12-22+32-42+…+(-1)n +1n 2=(-1)n +1·n (n +1)2.答案:12-22+32-42+…+(-1)n +1n 2=(-1)n +1·n (n +1)214. 已知圆的方程是x 2+y 2=r 2,则经过圆上一点M (x 0,y 0)的切线方程为x 0x +y 0y =r 2.类比上述性质,可以得到椭圆x 2a 2+y 2b2=1类似的性质为________.解析:圆的性质中,经过圆上一点M (x 0,y 0)的切线方程就是将圆的方程中的一个x 与y 分别用M (x 0,y 0)的横坐标与纵坐标替换.故可得椭圆x 2a 2+y 2b 2=1类似的性质为:过椭圆x 2a 2+y 2b 2=1上一点P (x 0,y 0)的切线方程为x 0x a 2+y 0yb2=1.答案:经过椭圆x 2a 2+y 2b 2=1上一点P (x 0,y 0)的切线方程为x 0x a 2+y 0yb2=115.若定义在区间D 上的函数f (x )对于 D 上的n 个值x 1,x 2,…,x n ,总满足1n [f (x 1)+f (x 2)+…+f (x n )]≤f ⎝⎛⎭⎫x 1+x 2+…+x n n ,称函数f (x )为D 上的凸函数;现已知f (x )=sin x 在(0,π)上是凸函数,则△ABC 中,sin A +sin B +sin C 的最大值是________. 解析:因为f (x )=sin x 在(0,π)上是凸函数(小前提), 所以13(sin A +sin B +sin C )≤sin A +B +C 3(结论),即sin A +sin B +sin C ≤3sin π3=332.因此,sin A +sin B +sin C 的最大值是332.答案:332三、解答题(本大题共有6小题,共75分.解答时应写出文字说明、证明过程或运算步骤) 16.(12分)(2016·高考全国卷Ⅲ)已知数列{a n }的前n 项和S n =1+λa n ,其中λ≠0. (1)证明{a n }是等比数列,并求其通项公式; (2)若S 5=3132,求λ.(1)证明:由题意得a 1=S 1=1+λa 1, 故λ≠1,a 1=11-λ,故a 1≠0.由S n =1+λa n ,S n +1=1+λa n +1得a n +1=λa n +1-λa n ,即a n +1(λ-1)=λa n . 由a 1≠0,λ≠0得a n ≠0,所以a n +1a n =λλ-1.因此{a n }是首项为11-λ,公比为λλ-1的等比数列,于是a n =11-λ⎝⎛⎭⎫λλ-1n -1.(2)解:由(1)得S n =1-⎝⎛⎭⎫λλ-1n .由S 5=3132得1-⎝⎛⎭⎫λλ-15=3132,即⎝⎛⎭⎫λλ-15=132. 解得λ=-1.17.(12分)已知函数f (x )=xx +2(x >0).如下定义一列函数:f 1(x )=f (x ),f 2(x )=f (f 1(x )),f 3(x )=f (f 2(x )),…,f n (x )=f (f n -1(x )),…,n ∈N *,那么由归纳推理求函数f n (x )的解析式. 解析:依题意得,f 1(x )=xx +2,f 2(x )=x x +2x x +2+2=x 3x +4=x(22-1)x +22,f 3(x )=x 3x +4x 3x +4+2=x 7x +8=x (23-1)x +23,…,由此归纳可得f n(x )=x(2n -1)x +2n(x >0). 18.(12分)设函数f (x )=lg |x |,若0<a <b ,且f (a )>f (b ). 证明:0<ab <1. 证明:f (x )=lg |x |=⎩⎪⎨⎪⎧lg x ,(x ≥1),-lg x ,(0<x <1). ∵0<a <b ,f (a )>f (b ).∴a 、b 不能同时在区间[1,+∞)上, 又由于0<a <b ,故必有a ∈(0,1). 若b ∈(0,1),显然有0<ab <1; 若b ∈(1,+∞),由f (a )-f (b )>0, 有-lg a -lg b >0, ∴lg(ab )<0,∴0<ab <1.19.(12分)已知△ABC 的三边长分别为a ,b ,c ,且其中任意两边长均不相等,若1a ,1b ,1c 成等差数列. (1)比较b a与 cb的大小,并证明你的结论; (2)求证:角B 不可能是钝角. 解析:(1) b a< cb.证明如下: 要证b a< c b ,只需证b a <c b. ∵a ,b ,c >0,∴只需证b 2<ac . ∵1a ,1b ,1c 成等差数列, ∴2b =1a +1c≥2 1ac,∴b 2≤ac . 又a ,b ,c 均不相等,∴b 2<ac . 故所得大小关系正确.(2)证明:解法一:假设角B 是钝角,则cos B <0. 由余弦定理得,cos B =a 2+c 2-b 22ac ≥2ac -b 22ac >ac -b 22ac >0,这与cos B <0矛盾,故假设不成立. 所以角B 不可能是钝角.解法二:假设角B 是钝角,则角B 的对边b 为最大边,即b >a ,b >c ,所以1a >1b >0,1c >1b >0,则1a +1c >1b +1b =2b ,这与1a +1c =2b 矛盾,故假设不成立. 所以角B 不可能是钝角.20.(13分)(2016·高考全国卷Ⅲ)设函数f (x )=αcos 2x +(α-1)·(cos x +1),其中α>0,记|f (x )|的最大值为A . (1)求f ′(x ); (2)求A ;(3)证明|f ′(x )|≤2A .解:(1)f ′(x )=-2αsin 2x -(α-1)sin x .(2)解:当α≥1时,|f (x )|=|αcos 2x +(α-1)(cos x +1)|≤α+2(α-1)=3α-2=f (0).故A =3α-2.当0<α<1时,将f (x )变形为f (x )=2αcos 2x +(α-1)cos x -1. 令g (t )=2αt 2+(α-1)t -1, 则A 是|g (t )|在[-1,1]上的最大值, g (-1)=α,g (1)=3α-2, 且当t =1-α4α时,g (t )取得极小值,极小值为g ⎝⎛⎭⎫1-α4a =-(α-1)28α-1=-α2+6α+18α.令-1<1-α4α<1,解得α>15.①当0<α≤15时,g (t )在(-1,1)内无极值点,|g (-1)|=α,|g (1)|=2-3α,|g (-1)|<|g (1)|, 所以A =2-3α.②当15<α<1时,由g (-1)-g (1)=2(1-α)>0,知g (-1)>g (1)>g ⎝⎛⎭⎫1-α4α.又⎪⎪⎪⎪g ⎝⎛⎭⎫1-α4α-|g (-1)|=(1-α)(1+7α)8α>0.所以A =⎪⎪⎪⎪g ⎝⎛⎭⎫1-α4α=α2+6α+18α.综上,A =⎩⎨⎧2-3α,0<α≤15,α2+6α+18α,15<α<1,3α-2,α≥1.(3)证明:由(1)得|f ′(x )|=|-2αsin 2x -(α-1)sin x |≤2α+|α-1|. 当0<α≤15时,|f ′(x )|≤1+α≤2-4α<2(2-3α)=2A .当15<α<1时,A =α8+18α+34≥1, 所以|f ′(x )|≤1+α<2A .当α≥1时,|f ′(x )|≤3α-1≤6α-4=2A . 所以|f ′(x )|≤2A .21.(14分)设各项均为正数的数列{a n }的前n 项和为S n ,满足4S n =a 2n +1-4n -1,n ∈N *,且a 2,a 5,a 14构成等比数列. (1)证明:a 2=4a 1+5;(2)求数列{a n }的通项公式;(3)证明:对一切正整数n ,有1a 1a 2+1a 2a 3+…+1a n a n +1<12.解析:(1)证明:当n =1时,4a 1=a 22-5,a 22=4a 1+5,又a n >0,∴a 2=4a 1+5.(2)当n ≥2时,4S n -1=a 2n -4(n -1)-1,∴4a n =4S n -4S n -1=a 2n +1-a 2n -4, 即a 2n +1=a 2n +4a n +4=(a n +2)2,又a n >0,∴a n +1=a n +2,∴当n ≥2时,{a n }是公差为2的等差数列. 又a 2,a 5,a 14成等比数列.∴a 25=a 2·a 14,即(a 2+6)2=a 2·(a 2+24),解得a 2=3. 由(1)知a 1=1.又a 2-a 1=3-1=2,∴数列{a n }是首项a 1=1,公差d =2的等差数列. ∴a n =2n -1.(3)证明:1a 1a 2+1a 2a 3+…+1a n a n +1=11×3+13×5+15×7+…+1(2n -1)(2n +1)=12⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫1-13+⎝⎛⎭⎫13-15+…+⎝⎛⎭⎫12n -1-12n +1 =12⎝⎛⎭⎫1-12n +1<12.[课时作业] [A 组 基础巩固]1.若复数2-b i(b ∈R)的实部与虚部互为相反数,则b 的值为( ) A .-2 B.23 C .-23D .2解析:2-b i 的实部为2,虚部为-b ,由题意知2=-(-b ),∴b =2. 答案:D2.设a ,b ∈R ,i 是虚数单位,则“ab =0”是“复数a +bi 为纯虚数”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件解析:直接法.∵a +bi =a -b i 为纯虚数,∴必有a =0,b ≠0,而ab =0时有a =0或b =0,∴由a =0, b ≠0⇒ab =0,反之不成立.∴“ab =0”是“复数a +bi 为纯虚数”的必要不充分条件.答案:B3.已知复数z =1a -1+(a 2-1)i 是实数,则实数a 的值为( )A .1或-1B .1C .-1D .0或-1解析:因为复数z =1a -1+(a 2-1)i 是实数,且a 为实数,则⎩⎪⎨⎪⎧a 2-1=0,a -1≠0,解得a =-1.答案:C4.设a ,b 为实数,若复数1+2i =(a -b )+(a +b )i ,则( ) A .a =32,b =12B .a =3,b =1C .a =12,b =32D .a =1,b =3解析:由1+2i =(a -b )+(a +b )i 可得⎩⎪⎨⎪⎧a -b =1,a +b =2,解得a =32,b =12.答案:A5.已知集合M ={1,(m 2-3m -1)+(m 2-5m -6)i},N ={1,3},M ∩N ={1,3},则实数m 的为( ) A .4 B .-1 C .4或-1D .1或6解析:由题意⎩⎪⎨⎪⎧m 2-3m -1=3,m 2-5m -6=0,解得m =-1. 答案:B6.已知x 2-x -6x +1=(x 2-2x -3) i(x ∈R),则x =________.解析:∵x ∈R ,∴x 2-x -6x +1∈R ,。
2017-2018年高一数学新人教A版必修1习题点拨素材:2.2 对数函数

教材习题点拨教材问题详解 思考在2.1.2的例8中,我们能从关系y =13×1.01x 中,算出任意一个年头x 的人口数.反之,如果问“哪一年的人口数可达到18亿,20亿,30亿,…”,该如何解决?答:此问题实际上就是从1813=1.01x ,2013=1.01x ,3013=1.01x ,…中分别求出x ,即已知底数和幂的值,求指数.这就是本节将要学习的对数问题.问题请你利用对数与指数的关系证明这两个结论. 答:∵a 0=1,∴log a 1=0. ∵a 1=a , ∴log a a =1. 教材习题详解 练习11.解:(1)23=8写成对数式为log 28=3; (2)25=32写成对数式为log 232=5; (3)2-1=12写成对数式为log 212=-1;(4)131273-=写成对数式为log 2713=-13. 2.解:(1)log 39=2写成指数式为32=9; (2)log 5125=3写成指数式为53=125; (3)log 214=-2写成指数式为2-2=14;(4)log 3181=-4写成指数式为3-4=181.点拨:指对数的互换,抓住底数相同,指数式的指数就是对数的值,即y =a x ⇔log a y =x .3.解:(1)log 525=2;(2)log 2116=-4;(3)lg1 000=3;(4)lg0.001=-3.点拨:解此类题目时用好log a a x =x 即可. 4.解:(1)log 1515=1;(2)log 0.41=0; (3)log 981=2;(4)log 2.56.25=2;(5)log 7343=3;(6)log 3243=5. 点拨:底的对数等于1,1的对数等于0. 教材问题详解 探究1从指数与对数的关系以及指数运算性质,你能得出相应的对数运算性质吗? 答:性质(1):设log a M =x ,log a N =y ,根据对数的定义,可得a x =M ,a y =N . 所以MN =a x ·a y =a x +y .所以log a (MN )=log a (a x +y )=x +y =log a M +log a N ,即log a (MN )=log a M +log a N .性质(2):设log a M =x ,log a N =y ,根据对数的定义,可得a x =M ,a y =N . 所以M N =a x ay =a x -y .所以log a M N =log a (a x -y )=x -y =log a M -log a N ,即log a MN=log a M -log a N .性质(3):设log a M =x ,根据对数的定义,可得a x =M . 所以M n =a xn .所以log a M n =xn =n log a M , 即log a M n =n log a M . 探究2你能根据对数的定义推导出下面的换底公式吗? log a b =log c blog c a (a >0且a ≠1,c >0且c ≠1,b >0)答:∵log a ba =b , ∴logc (log a ba)=log c b .∴log a b ·log c a =log c b . ∴log a b =log c b log c a .教材习题详解 练习2(1)lg(xyz )=lg x +lg y +lg z ; (2)lg xy 2z=lg x +2lg y -lg z ;(3)lg xy 3z =lg x +3lg y -12lg z ;(4)lg x y 2z =12lg x -2lg y -lg z .2.解:(1)log 3(27×92)=log 337=7;(2)lg1002=lg104=4; (3)lg0.000 01=lg10-5=-5;(4)ln e =12.3.解:(1)log 26-log 23=log 263=1;(2)lg5+lg2=lg10=1; (3)log 53+log 513=log 51=0;(4)log 35-log 315=log 313=-1.4.解:(1)log a c ·log c a =lg c lg a ·lg alg c =1;(2)log 23·log 34·log 45·log 52 =lg3lg2·lg4lg3·lg5lg4·lg2lg5=1; (3)(log 43+log 83)(log 32+log 92) =⎝⎛⎭⎫lg3lg4+lg3lg8⎝⎛⎭⎫lg2lg3+lg2lg9 =⎝⎛⎭⎫lg32lg2+lg33lg2⎝⎛⎭⎫lg2lg3+lg22lg3 =5lg36lg2·3lg22lg3=54. 点拨:对数的换底公式为log a b =log c blog c a ,其中c 是任意大于0且不等于1的数,它可以根据题意选择,常用的是c =10,即常用对数.教材问题详解 探究1选取底数a (a >0,且a ≠1)的若干个不同的值,在同一平面直角坐标系内作出相应的对数函数的图象.观察图象,你能发现它们有哪些共同特征吗?答:在同一坐标系中分别作出函数y =log 2x ,y =12log x ,y =log 3x ,13log x 的图象,如图所示.可以看出:在第一象限内,底数越小,图象越靠左边,底数越大,图象越靠右边.探究2在指数函数y=2x中,x是自变量,y是因变量.如果把y当成自变量,x当成因变量,那么x是y的函数吗?如果是,那么对应关系是什么?如果不是,请说明理由.答:在指数函数y=2x中,x是自变量,y是x的函数(x∈R,y∈R+),而且其在R上是增函数.过y轴正半轴上任意一点作x轴的平行线,与y=2x的图象有且只有一个交点.由指数式与对数式关系y=2x与x=log2y,即对于每一个y,在关系式x=log2y的作用之下,都有唯一的确定的值x和它对应,所以,可以把y作为自变量,x是y的函数,其对应关系是x=log2y.教材习题详解练习1.解:函数图象如图所示.相同点:图象都在y轴右侧,都经过(1,0)点.不同点:y=log3x单调递增,y=13log x单调递减.2.解:(1){x|x<1};(2){x|x>0且x≠1};(3){x|x<13};(4){x|x≥1}.点拨:对数的真数需大于0,分式的分母不等于0,二次根式的被开方数需不小于0.3.解:(1)log 106<log 108; (2)log 0.56<log 0.54; (3)2233log 0.5>log 0.6;(4)log 1.51.6>log 1.51.4. 习题2.2A 组1.解:(1)log 31=x ; (2)log 416=x ;(3)log 42=x ; (4)log 20.5=x ; (5)lg25=x ; (6)log 56=x .2.解:(1)5x =27;(2)8x =7;(3)4x =3;(4)7x =13;(5)10x =0.3;(6)e x =3.3.解:(1)0;(2)2;(3)-2;(4)2; (5)-14;(6)2.点拨:按对数的四则运算法则计算,应当根据式子的特征灵活变形,如(4)2log 510+log 50.25=log 5100+log 50.25=log 525=2.(5)2log 525-3log 264=2log 552-3log 226=2×2-3×6=-14.4.解:(1)lg6=lg2+lg3=a +b ; (2)log 34=lg4lg3=2lg2lg3=2ab;(3)log 212=lg12lg2=lg3+2lg2lg2=b +2aa ;(4)lg 32=lg3-lg2=b -a .点拨:根据已知,将底数不是10的全部换底成为常用对数,并将真数变成2的次幂或3的次幂.5.解:(1)∵lg x =lg a +lg b =lg(ab ), ∴x =ab .(2)∵log a x =log a m -log a n =log a mn ,∴x =m n.(3)∵lg x =3lg n -lg m =lg n 3-lg m =lg n 3m ,∴x =n 3m.(4)∵log a x =12log a b -log a c =log a b -log a c =log a b c ,∴x =bc.点拨:求解对数方程的方法是将所给等式化成两个对数式相等,根据底数相等得真数相等,从而去掉对数符号变为代数方程得解.6.解:设x 年后我国的GDP 在1999年的基础上翻两番,由题意知(1+7.3%)x =4,两边取常用对数,得x lg(1+7.3%)=lg4.故x =lg4lg(1+7.3%)≈20.答:约20年后我国的GDP 将在1999年的基础上翻两番.点拨:由于所列方程为指数型函数,所以通过取对数,将指数用对数表示出来,这也是解决此类问题的通用方法.7.解:(1)要使函数有意义,应有x >0, 故所求函数定义域为(0,+∞).(2)要使函数有意义,应有log 0.5(4x -3)≥0,即0<4x -3≤1, 解得34<x ≤1.故所求函数的定义域为⎝⎛⎦⎤34,1. 点拨:函数的定义域就是使函数有意义的自变量的取值范围,本题中的自变量要满足真数大于0,同时偶次根式的被开方数应当不小于0.8.解:(1)∵log 3m <log 3n 且函数y =log 3x 是单调递增函数, ∴m <n .(2)∵log 0.3m >log 0.3n 且函数y =log 0.3x 是单调递减函数, ∴m <n .(3)∵log a m <log a n (0<a <1)且函数y =log a x 为减函数,∴m >n . (4)∵log a m >log a n (a >1)且函数y =log a x 为增函数,∴m >n .点拨:比较对数值的大小,一般要利用对数函数的单调性,关键是看对数的底数,如果不能确定,则应分类讨论.9.解:由题意,得2 000ln ⎝⎛⎭⎫1+M m =12 000,于是1+M m =e 6.故Mm ≈402.43. 答:当燃料质量是火箭质量的402.43倍时,火箭的最大速度可达12 km/s .10.解:(1)图象①对应y =lg x ,图象②对应y =log 5x ,图象③对应y =log 2x .过y 轴上一点(0,1)作x 轴的平行线,分别交三个图象于点A 、B 、C (自左至右),设A (x 1,1),B (x 2,1),C (x 3,1), 则x 1=2,x 2=5,x 3=10. 据此即得图象与函数的对应关系.(2)函数y =12log x ,y =15log x ,y =110log x 的图象都在y 轴右侧,经过(1,0),并且单调递减.其图象如下图所示.(3)从图中可以发现,y =12log x 与y =log 2x ,y =15log x 与y =log 5x ,y =110log x 与y =lg x 的图象关于x 轴对称.点拨:函数y =log a x 与y =1log ax 的图象关于x 轴对称,对于y =log a x ,当a >1时,a越大,图象在第一象限内越靠近x 轴;当0<a <1时,a 越小,图象在第四象限内越靠近x 轴.11.(1)解:log 225·log 34·log 59=lg25lg2·lg4lg3·lg9lg5=2lg5lg2·2lg2lg3·2lg3lg5=8;(2)证明:log a b ·log b c ·log c a =lg b lg a ·lg c lg b ·lg alg c=1,命题成立 . 点拨:利用换底公式,可以产生能够约分的式子,达到化简的目的,通常将底数化为10,使用常用对数.12.解:(1)由题意得,v =12log 32 700100=12log 327=12log 333=32; (2)鱼静止时的速度为0,于是有12log 3O100=0,即O100=1.故O =100. 答:耗氧量是2 700个单位时,游速是32m/s ;当鱼静止时,耗氧量为100个单位.B 组1.解:∵x log 34=1,∴x =1log 34=log 43. ∴4x +4-x =44log 3log 344-+=3+13=103.点拨:本题中使用了对数恒等式,即log a xa x =,运用这一等式,可以将复杂的指数式变得简单.2.解:∵当0<a <1时,由log a 34<1可得log a 34<log a a ,∴a <34.∴a 的取值范围是0<a <34;∵当a >1时,由log a 34<1可得log a 34<log a a ∴a >34.∴a 的取值范围是a >1.综上,a 的取值范围是⎝⎛⎭⎫0,34 (1,+∞). 点拨:由于对数不等式中的底数为字母,所以必须进行分类讨论. 3.解:(1)当声强为10-12W/m 2时,声强级L I =10lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫10-1210-12=0(dB);当声强为1 W/m 2时,声强级L I =10lg ⎝⎛⎭⎫110-12=120(dB).所以一般正常人听觉的声强范围是0(dB)≤L I ≤120(dB).(2)当声强为10-6W/m 2时,声强级L I =10lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫10-610-12=60(dB). 4.解:(1)要使f (x )+g (x )有意义,则有⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,1-x >0,即-1<x <1.故函数f (x )+g (x )的定义域为(-1,1).(2)由(1)知函数的定义域为(-1,1),关于原点对称,f (-x )+g (-x )=log a (1-x )+log a (x +1)=f (x )+g (x ),故函数f (x )+g (x )是偶函数.点拨:f (x )+g (x )的定义域应为f (x )与g (x )的定义域的交集,判断奇偶性的首要条件是定义域关于原点对称.5.解:(1)符合f (a ·b )=f (a )+f (b )的函数有f (x )=log 2x ,g (x )=log 3x ,h (x )=15log x 等.这些函数都是对数函数.(2)符合f (a +b )=f (a )·f (b )的函数有f (x )=2x ,g (x )=3x ,h (x )=⎝⎛⎭⎫15x等,这些函数都是指数函数.点拨:题目给出的两条性质分别是对数式和指数式的性质,所以举例应分别是对数函数和指数函数.。
2017-2018学年数学人教A版必修一优化练习:第二章2.3 幂函数(含解析)

[课时作业][A组基础巩固]1.下列所给出的函数中,是幂函数的是()A.y=-x3B.y=x-3C.y=2x3D.y=x3-1解析:由幂函数的定义可知y=x-3是幂函数.答案:B2.下列函数中,既是偶函数,又在区间(0,+∞)上单调递减的函数是() A.y=x-2 B.y=x-1C.y=x2D.y=x 1 3解析:∵y=x-1和y=x 13都是奇函数,故B、D错误.又y=x2虽为偶函数,但在(0,+∞)上为增函数,故C错误.y=x-2=1x2在(0,+∞)上为减函数,且为偶函数,故A 满足题意.答案:A3.如图,函数y=x 23的图象是()解析:y=x 23=3x2≥0,故只有D中的图象适合.答案:D4.已知幂函数273225()(1)()t tf x t t x t N+-=-+⋅∈是偶函数,则实数t的值为()A.0 B.-1或1 C.1 D.0或1解析:∵273225()(1)()t tf x t t x t N+-=-+⋅∈是幂函数,∴t2-t+1=1,即t2-t=0,∴t=0或t=1.当t=0时,f(x)=x 75是奇函数,不满足题设;当t=1时,f(x)=x 85是偶函数,满足题设.答案:C5.a ,b 满足0<a <b <1,下列不等式中正确的是( ) A .a a <a b B. b a <b b C .a a <b aD .b b <a b解析:因为0<a <b <1,而函数y =x a 单调递增,所以a a <b a . 答案:C6.若函数则f {f [f (0)]}=________.解析:∵f (0)=-2, ∴f (-2)=(-2+3)12=1, ∴f (1)=1,∴f {f [f (0)]}=f [f (-2)]=f (1)=1. 答案:1 7.下列命题中,①幂函数的图象不可能在第四象限;②当α=0时,函数y =x α的图象是一条直线; ③当α>0时,幂函数y =x α是增函数;④当α<0时,幂函数y =x α在第一象限内函数值随x 值的增大而减小. 其中正确的序号为________.解析:当α=0时,是直线y =1但去掉(0,1)这一点,故②错误.当α>0时,幂函数y =x α仅在第一象限是递增的,如y =x 2,故③错误. 答案:①④8.已知n ∈{-2,-1,0,1,2,3},若⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n >⎝ ⎛⎭⎪⎫-13n ,则n =________.解析:∵-12<-13,且⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n >⎝ ⎛⎭⎪⎫-13n,∴y =x n 在(-∞,0)上为减函数.又n ∈{-2,-1,0,1,2,3},∴n =-1或n =2. 答案:-1或29.点(2,2)与点⎝ ⎛⎭⎪⎫-2,-12分别在幂函数f (x )、g (x )的图象上,问当x 为何值时,有①f (x )>g (x );②f (x )=g (x );③f (x )<g (x ). 解析:设f (x )=x α,g (x )=x β, 则(2)α=2,(-2)β=-12, ∴α=2,β=-1. ∴f (x )=x 2,g (x )=x -1.分别作出它们的图象如图所示,由图象可知,当x ∈(-∞,0)∪(1,+∞)时,f (x )>g (x ); 当x =1时,f (x )=g (x ); 当x ∈(0,1)时,f (x )<g (x ). 10.已知幂函数y =x223m m -- (m ∈N +)的图象关于y 轴对称,且在(0,+∞)上是减函数,求满足(a +1)3m <(3a -2)3的a 的取值范围.解析: ∵函数在(0,+∞)上单调递减,∴m 2-2m -3<0, 解得-1<m <3.∵m ∈N +,∴m =1,2.又∵函数图象关于y 轴对称,∴m 2-2m -3是偶数.又∵22-2×2-3=-3为奇数,12-2×1-3=-4为偶数,∴m =1. ∴原不等式等价于(a +1)3<(3a -2)3. 又∵y =x 3在(-∞,+∞)上是增函数, ∴a +1<3a -2,∴2a >3,a >32, 故a 的取值范围是a >32.[B 组 能力提升]1.设幂函数f (x )的图象经过点⎝ ⎛⎭⎪⎫13,3,设0<a <1,则f (a )与f (a -1)的大小关系是( )A .f (a -1)<f (a ) B.f (a -1)=f (a ) C .f (a -1)>f (a )D .不能确定解析:因为幂函数f (x )的图象经过点⎝ ⎛⎭⎪⎫13,3,设f (x )=x α,因为图象经过点⎝ ⎛⎭⎪⎫13,3,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫13α=3,解得α=-12,所以f (x )=x 12-在第一象限单调递减.因为0<a <1,所以a -1>a ,所以f (a -1)<f (a ). 答案:A 2.若(a +1)12-<(3-2a )12-,则a 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,23B.⎝ ⎛⎭⎪⎫23,32C.⎝ ⎛⎭⎪⎫23,2 D .⎝ ⎛⎭⎪⎫32,+∞解析:令f (x )=x12-=1x,∴f (x )的定义域是(0,+∞),且在(0,+∞)上是减函数,故原不等式等价于⎩⎨⎧a +1>0,3-2a >0,a +1>3-2a ,解得23<a <32. 答案:B3.已知(0.71.3)m <(1.30.7)m ,则实数m 的取值范围是________. 解析:∵0<0.71.3<0. 70=1,1.30.7>1.30=1, ∴0.71.3<1.30.7.而(0.71.3)m <(1.30.7)m ,∴幂函数y =x m 在 (0,+∞)上单调递增,故m >0. 答案:(0,+∞)4.把⎝ ⎛⎭⎪⎫2313-,⎝ ⎛⎭⎪⎫3512,⎝ ⎛⎭⎪⎫2512,⎝ ⎛⎭⎪⎫760按从小到大的顺序排列________.解析:⎝ ⎛⎭⎪⎫760=1,⎝ ⎛⎭⎪⎫2313->⎝ ⎛⎭⎪⎫230=1,⎝ ⎛⎭⎪⎫3512<1,⎝ ⎛⎭⎪⎫2512<1.∵y =x 12为增函数,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫2512<⎝ ⎛⎭⎪⎫3512<⎝ ⎛⎭⎪⎫760<⎝ ⎛⎭⎪⎫2313-.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫2512<⎝ ⎛⎭⎪⎫3512<⎝ ⎛⎭⎪⎫760<⎝ ⎛⎭⎪⎫2313-5.已知幂函数f (x )=x 21()m m -+ (m ∈N +).(1)试确定该函数的定义域,并指明该函数在其定义域上的单调性;(2)若该函数f (x )经过点(2,2),试确定m 的值,并求满足条件f (2-a )>f (a -1)的实数a 的取值范围.解析:(1)∵m 2+m =m (m +1)(m ∈N +),而m 与m +1中必有一个为偶数, ∴m 2+m 为偶数,∴函数f (x )=x 21()m m -+ (m ∈N +)的定义域为[0,+∞),并且该函数在[0,+∞)上为增函数. (2)∵函数f (x )经过点(2,2),∴2=2(m 2+m )-1,即212=2(m 2+m )-1, ∴m 2+m =2,解得m =1或m =-2, 又∵m ∈N +,∴m =1,f (x )=x 12. 又∵f (2-a )>f (a -1),∴⎩⎨⎧2-a ≥0,a -1≥0,2-a >a -1,解得1≤a <32,故函数f (x )经过点(2,2)时,m =1.满足条件f (2-a )>f (a -1)的实数a 的取值范围为1≤a <32. 6.已知函数f (x )=(m 2+2m )·x 21m m +-,求m 为何值时,f (x )是:(1)正比例函数;(2)反比例函数;(3)二次函数;(4)幂函数. 解析:(1)若f (x )为正比例函数,则⎩⎨⎧m 2+m -1=1,m 2+2m ≠0,解得m =1. (2)若f (x )为反比例函数,则⎩⎨⎧m 2+m -1=-1,m 2+2m ≠0,解得m =-1. (3)若f (x )为二次函数,则⎩⎨⎧m 2+m -1=2,m 2+2m ≠0,解得m =-1±132.(4)若f (x )为幂函数,则m 2+2m =1, 解得m =-1±2.。
新人教A版高中数学【必修1】 1.1.1集合的表示第2课时课时作业练习含答案解析

第2课时集合的表示课时目标 1.掌握集合的两种表示方法(列举法、描述法).2.能够运用集合的两种表示方法表示一些简单集合.1.列举法把集合的元素____________出来,并用花括号“{}”括起来表示集合的方法叫做列举法.2.描述法用集合所含元素的共同特征表示集合的方法称为__________.不等式x-7<3的解集为__________.所有偶数的集合可表示为________________.一、选择题1.集合{x∈N+|x-3<2}用列举法可表示为()A.{0,1,2,3,4} B.{1,2,3,4}C.{0,1,2,3,4,5} D.{1,2,3,4,5}2.集合{(x,y)|y=2x-1}表示()A.方程y=2x-1B.点(x,y)C.平面直角坐标系中的所有点组成的集合D.函数y=2x-1图象上的所有点组成的集合3.将集合表示成列举法,正确的是()A.{2,3} B.{(2,3)}C.{x=2,y=3} D.(2,3)4.用列举法表示集合{x|x2-2x+1=0}为()A.{1,1} B.{1}C.{x=1} D.{x2-2x+1=0}5.已知集合A={x∈N|-3≤x≤3},则有()A.-1∈A B.0∈AC.3∈A D.2∈A6.方程组的解集不可表示为()A.B.C.{1,2} D.{(1,2)}二、填空题7.用列举法表示集合A={x|x∈Z,86-x∈N}=______________.8.下列各组集合中,满足P=Q的有________.(填序号)①P={(1,2)},Q={(2,1)};②P={1,2,3},Q={3,1,2};③P={(x,y)|y=x-1,x∈R},Q={y|y=x-1,x∈R}.9.下列各组中的两个集合M和N,表示同一集合的是________.(填序号)①M={π},N={3.141 59};②M={2,3},N={(2,3)};③M={x|-1<x≤1,x∈N},N={1};④M={1,3,π},N={π,1,|-3|}.三、解答题10.用适当的方法表示下列集合①方程x(x2+2x+1)=0的解集;②在自然数集内,小于1 000的奇数构成的集合;③不等式x-2>6的解的集合;④大于0.5且不大于6的自然数的全体构成的集合.11.已知集合A={x|y=x2+3},B={y|y=x2+3},C={(x,y)|y=x2+3},它们三个集合相等吗?试说明理由.能力提升12.下列集合中,不同于另外三个集合的是()A.{x|x=1} B.{y|(y-1)2=0}C.{x=1} D.{1}13.已知集合M={x|x=k2+14,k∈Z},N={x|x=k4+12,k∈Z},若x0∈M,则x0与N的关系是()A.x0∈NB.x0∉NC.x0∈N或x0∉ND.不能确定1.在用列举法表示集合时应注意:①元素间用分隔号“,”;②元素不重复;③元素无顺序;④列举法可表示有限集,也可以表示无限集,若元素个数比较少用列举法比较简单;若集合中的元素较多或无限,但出现一定的规律性,在不发生误解的情况下,也可以用列举法表示.2.在用描述法表示集合时应注意:(1)弄清元素所具有的形式(即代表元素是什么),是数、还是有序实数对(点)、还是集合、还是其他形式?(2)元素具有怎样的属性?当题目中用了其他字母来描述元素所具有的属性时,要去伪存真,而不能被表面的字母形式所迷惑.第2课时集合的表示知识梳理1.一一列举 2.描述法 {x |x <10} {x ∈Z |x =2k ,k ∈Z }作业设计1.B [{x ∈N +|x -3<2}={x ∈N +|x <5}={1,2,3,4}.]2.D [集合{(x ,y )|y =2x -1}的代表元素是(x ,y ),x ,y 满足的关系式为y =2x -1,因此集合表示的是满足关系式y =2x -1的点组成的集合,故选D.]3.B [解方程组⎩⎪⎨⎪⎧ x +y =5,2x -y =1.得⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =3. 所以答案为{(2,3)}.]4.B [方程x 2-2x +1=0可化简为(x -1)2=0,∴x 1=x 2=1,故方程x 2-2x +1=0的解集为{1}.]5.B6.C [方程组的集合中最多含有一个元素,且元素是一对有序实数对,故C 不符合.]7.{5,4,2,-2}解析 ∵x ∈Z ,86-x∈N , ∴6-x =1,2,4,8.此时x =5,4,2,-2,即A ={5,4,2,-2}.8.②解析 ①中P 、Q 表示的是不同的两点坐标;②中P =Q ;③中P 表示的是点集,Q 表示的是数集.9.④解析 只有④中M 和N 的元素相等,故答案为④.10.解 ①∵方程x (x 2+2x +1)=0的解为0和-1,∴解集为{0,-1};②{x |x =2n +1,且x <1 000,n ∈N };③{x |x >8};④{1,2,3,4,5,6}.11.解 因为三个集合中代表的元素性质互不相同,所以它们是互不相同的集合.理由如下: 集合A 中代表的元素是x ,满足条件y =x 2+3中的x ∈R ,所以A =R ;集合B 中代表的元素是y ,满足条件y =x 2+3中y 的取值范围是y ≥3,所以B ={y |y ≥3}.集合C 中代表的元素是(x ,y ),这是个点集,这些点在抛物线y =x 2+3上,所以C ={P |P 是抛物线y =x 2+3上的点}.12.C [由集合的含义知{x |x =1}={y |(y -1)2=0}={1},而集合{x =1}表示由方程x =1组成的集合,故选C.]13.A [M ={x |x =2k +14,k ∈Z },N ={x |x =k +24,k ∈Z },∵2k +1(k ∈Z )是一个奇数,k +2(k ∈Z )是一个整数,∴x 0∈M 时,一定有x 0∈N ,故选A.]。
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课时作业(二十四)
1.函数f(x)=23-x
在区间(-∞,0)上的单调性是( )
A.增函数
B.减函数
C.常数
D.有时是增函数有时是减函数
答案 B
2.函数y =3x 2-1的递减区间为( ) A.(-∞,0] B.[0,+∞) C.(-∞,-1] D.[1,+∞)
答案 A
3.函数y =(1
2)(x +3)2的递减区间为( )
A.(-∞,-3]
B.[-3,+∞)
C.(-∞,3]
D.[3,+∞)
答案 B
4.要得到函数y =8·2
-x
的图像,只需将函数y =(1
2
)x 的图像( )
A.向右平移3个单位
B.向左平移3个单位
C.向右平移8个单位
D.向左平移8个单位
答案 A
5.函数y =-(1
2)x 的图像( )
A.与函数y =(1
2)x 的图像关于y 轴对称
B.与函数y =(1
2)x 的图像关于坐标原点对称
C.与函数y =(12)-
x 的图像关于y 轴对称
D.与函数y =(12)-
x 的图像关于坐标原点对称
答案 D
6.函数y =a |x|(a>1)的图像是( )
答案 A
7.把函数y =f(x)的图像向左,向下分别平移2个单位,得到y =2x 的图像,则f(x)的解析式是( ) A.f(x)=2x +
2+2
B.f(x)=2x +
2-2
C.f(x)=2x -2+2
D.f(x)=2x -
2-2
答案 C
解析 y =2x 向上,向右分别平移2个单位得f(x)的图像,所以f(x)=2x -
2+2.
8.若0<a<1,则函数y =a x 和y =(a -1)x 2的图像可能是( )
答案 D
9.函数y =(1
2
)x +1的图像关于直线y =x 对称的图像大致是( )
答案 A
解析 函数y =(1
2)x +1的图像如图所示,关于y =x 对称的图像大致为A 选项对应图像.
10.若函数y =a x +m -1(a >0)的图像在第一、三、四象限,则( )
A.a >1
B.a >1且m <0
C.0<a <1且m >0
D.0<a <1
答案 B
解析 y =a x 的图像在一、二象限内,欲使图像在第一、三、四象限内,必须将y =a x 向下移动,而当0<a <1时,图像向下移动,只能经过第二、三、四象限.只有当a >1时,图像向下移动才能经过第一、三、四象限,于是可画出y =f(x)=a x +m -1(a >1)的草图(右图). ∴f(0)=a 0+m -1<0,即m <0.
11.函数y =(1
2)-3+4x -x 2的单调增区间是( )
A.[1,2]
B.[2,3]
C.(-∞,2]
D.[2,+∞)
答案 D
解析 t =-3+4x -x 2的减区间为[2,+∞), ∴y =(1
2
)t(x)的增区间为[2,+∞).
12.将函数f(x)=2x 的图像向________平移________个单位,就可以得到函数g(x)=2x -2
的图
像.
答案 右 2
13.若函数f(x)=(12)|x -
1|,则f(x)的增区间是________.
答案 (-∞,1]
14.若直线y =2a 与函数y =|a x -1|(a >0,且a ≠1)的图像有两个公共点,则a 的取值范围是________. 答案 0<a <1
2
15.设a 是实数,f(x)=a -2
2x +1
(x ∈R ).
(1)试证明:对于任意实数a ,f(x)在R 上为增函数; (2)试确定a 的值,使f(x)为奇函数. 解析 (1)设x 1,x 2∈R ,x 1<x 2,则
f(x 1)-f(x 2)=(a -22x 1+1)-(a -22x 2+1)=22x 2+1-2
2x 1+1=2(2x 1-2x 2)(2x 1+1)(2x 2+1)
.
由于指数函数y =2x 在R 上是增函数,且x 1<x 2,所以2x 1<2x 2,即2x 1-2x 2<0.又由2x >0,得2x 1+1>0,2x 2+1>0,所以f(x 1)-f(x 2)<0,即f(x 1)<f(x 2).
因为此结论与a 的取值无关,所以对于a 取任意实数,f(x)在R 上为增函数. (2)若f(x)为奇函数,则f(-x)=-f(x),即a -
22-x
+1=-(a -2
2x +1
),变形,得2a =2·2x (2-
x +1)·2x +2
2x +1=2(2x +1)2x +1=2,解得a =1,所以,当a =1时,f(x)为奇函数. 16.已知函数f(x)=2x -12x +1.
(1)求f(x)的定义域和值域; (2)讨论f(x)的奇偶性; (3)讨论f(x)的单调性. 解析 (1)f(x)的定义域是R , 令y =2x -12x +1,得2x =-y +1y -1.
∵2x >0,∴-y +1y -1>0,解得-1<y<1.
∴f(x)的值域为{y|-1<y<1}.
(2)∵f(-x)=2-
x -12-x +1=1-2x
1+2x
=-f(x),
∴f(x)是奇函数.
(3)f(x)=(2x +1)-22x
+1=1-2
2x +1
, 设x 1,x 2是在R 上任意两个实数,且x 1<x 2, f(x 1)-f(x 2)=
22x 2+1-2
2x 1+1=2(2x 1-2x 2)(2x 1+1)(2x 2+1)
, ∵x 1<x 2,2x 2>2x 1>0,从而2x 1+1>0,2x 2+1>0, 2x 1-2x 2<0,∴f(x 1)-f(x 2)<0,即f(x 1)<f(x 2). ∴f(x)为R 上的增函数.
1.若a>1,-1<b<0,则函数y =a x +b 的图像一定在( ) A.第一、二、三象限 B.第一、三、四象限 C.第二、三、四象限 D.第一、二、四象限
答案 A 2.函数y =2x
+1
的图像是( )
答案 A
3.设-1<a<-1
2,则下列关系式中正确的是( )
A.2a >(1
2)a >(0.2)a
B.2a >(0.2)a >(1
2)a
C.(1
2)a >(0.2)a >2a D.(0.2)a >(1
2
)a >2a
答案 D
4.已知实数a ,b 满足等式(12)a =(1
3)b ,给出下列五个关系式:①0<b<a ;②a<b<0;③0<a<b ;
④b<a<0;⑤a =b.其中不可能成立的有( ) A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
答案 B
解析 作出y =(12)x 与y =(1
3)x 的图像比较可知.③,④不可能成立.
5.已知x ,y ∈R ,且2x +3y >2-
y +3-
x ,则下列各式中正确的是( )
A.x +y>0
B.x +y<0
C.x -y>0
D.x -y<0
答案 A
解析 令f(x)=2x -3-
x .
因为y =2x 为增函数,由y =3-x =(13)x 为减函数,知y =-3-
x 也是增函数,从而f(x)为增函
数.
由2x -3-
x >2-
y -3y =2-
y -3
-(-y)
,可知f(x)>f(-y).
又f(x)为增函数,所以x>-y ,故x +y>0.故选A.
6.函数f(x)=a x +b 的图像过点(1,3),且在y 轴上的截距为2,则f(x)的解析式为________. 答案 f(x)=2x +1
7.已知奇函数f(x),偶函数g(x)满足f(x)+g(x)=a x (a >0且a ≠1),求证:f(2x)=2f(x)·g(x). 证明 ∵f(x)+g(x)=a x , ①
∴f(-x)+g(-x)=a -
x .
∵f(x),g(x)分别为奇函数、偶函数, ∴f(-x)=-f(x),g(-x)=g(x).
∴-f(x)+g(x)=a -
x .
②
解由①,②所组成的方程组,得 f(x)=a x -a -
x 2,g(x)=a x +a -
x
2
.
f(x)·g(x)=a x -a -
x 2·a x +a -
x
2
=
a 2x -a
-2x
4
=1
2
f(2x),即f(2x)=2f(x)·g(x),故原结论成立. 8.已知x ∈[-3,2],求f(x)=14x -1
2x +1的最小值与最大值.
解析 令1
2x =t ,则y =t 2-t +1.
又∵-3≤x ≤2,∴-2≤-x ≤3. ∴14≤2-
x ≤8,即t ∈[14,8]. 又∵y =t 2-t +1的对称轴t =12,
∴f(x)max =64-8+1=57,此时x =-3; f(x)min =14-12+1=3
4,此时x =1.。